對電廠汽輪機(jī)運行節(jié)能降耗的分析

董尚軍

【摘 要】隨著我國農(nóng)村面貌不斷改進(jìn)，城市化繼續(xù)完善，使得對電能的需求量不斷在增加。近年來，能源市場競爭激烈，電廠的盈利空間縮小，汽輪機(jī)是電廠的主要耗能設(shè)備，電廠要提高汽輪機(jī)運行效率，通過節(jié)能降耗來提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，利用最低的消耗生產(chǎn)出更多的電量，因此應(yīng)該對電廠汽輪機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的改造，從而使其能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能降耗。文章對電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗的的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析以及節(jié)能降耗運行的可行性進(jìn)一步認(rèn)識。

【關(guān)鍵詞】電廠汽輪機(jī)；運行；節(jié)能降

0.前言

目前全球能源趨緊張局勢，節(jié)能降耗成為電能中的主流。電廠作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，近年來面臨著日益增長的用電需求以及不斷上漲的能源價格所造成的巨大壓力，因此節(jié)能降耗成為一個重要的課題。在電廠發(fā)電全部過程中，汽輪機(jī)起到相當(dāng)重要的作用，在汽輪機(jī)運行過程當(dāng)中如果采取措施適當(dāng)，降低能源消耗，可以說整個電廠的節(jié)能降耗都起到關(guān)鍵意義。這就要求發(fā)電廠在汽輪機(jī)的運行過程當(dāng)中采取相應(yīng)的技術(shù)措施，減少能源的消耗，同時對汽輪機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)募夹g(shù)改造，降低能耗。

1.電廠汽輪機(jī)能耗分析

1.1汽輪機(jī)組能耗較高

汽輪機(jī)是電廠的原動機(jī)，汽輪機(jī)組能夠?qū)崿F(xiàn)電能、熱能和動能的轉(zhuǎn)化，汽輪機(jī)一般和發(fā)電機(jī)、加熱器、凝汽器以及鍋爐和泵配套使用，汽輪機(jī)組能耗較高主要包括兩個方面的原因。首先，汽機(jī)本體方面，噴嘴室和外缸容易變形，隔板汽封和軸端汽封漏氣嚴(yán)重，低壓缸出汽邊水蝕嚴(yán)重，調(diào)節(jié)閥油動機(jī)的提升力不足、氣閥壓損大、熱力系統(tǒng)很容易發(fā)生泄漏，汽輪機(jī)組本體泄露嚴(yán)重。其次，機(jī)組運行調(diào)整方面，冷卻水的溫度過高、凝汽器的真空偏高、參數(shù)和實際運行負(fù)荷不對應(yīng)、未采取優(yōu)化運行方式以及未采取運行技術(shù)等都會加大運行能耗，加大電廠成本支出。

1.2空冷凝汽器存在的問題

首先，凝汽器性能受到風(fēng)和沙塵影響，在我國西北部地區(qū)，沙塵會積聚在翅片管，增加愛翅片管熱阻，惡化凝汽器傳熱性能，堵塞機(jī)器的通道。在負(fù)風(fēng)壓地區(qū)，風(fēng)機(jī)吸入空氣量較少，凝汽器熱氣流動不暢。其次，凝結(jié)水的溶氧超標(biāo)，直接空冷汽輪機(jī)組傳熱效率降低，管道和設(shè)備腐蝕加劇，空冷凝汽器很容易在冬季出現(xiàn)流量不均、氣體凝集成死區(qū)等問題，影響汽輪機(jī)運行效率。

2.機(jī)組汽輪機(jī)節(jié)能運行的可行性

2.1經(jīng)濟(jì)方面

在對汽輪機(jī)進(jìn)行改造之前應(yīng)該對改造之后的成本收益進(jìn)行計算，不能盲目追求所謂的節(jié)能，而忽視改造的成本，最后導(dǎo)致得不償失。根據(jù)當(dāng)前改造成功的實踐來看，對現(xiàn)有汽輪機(jī)進(jìn)行改造投入資金要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于采購新式汽輪機(jī)的成本，此外改造之后的汽輪機(jī)能耗大大降低，從長遠(yuǎn)看也符合電廠的經(jīng)濟(jì)效益，因此改造具有經(jīng)濟(jì)上的可行性。

2.2技術(shù)方面

經(jīng)過我國對老式汽輪機(jī)的幾十年技術(shù)改造經(jīng)驗，國內(nèi)對于汽輪機(jī)節(jié)能改造的技術(shù)相對比較成熟。經(jīng)過改造之后的汽輪機(jī)的熱效率獲得了較大程度的提升，大部分上都可以減少了能源的消耗，提升可能源轉(zhuǎn)化的效率，另外，經(jīng)過改造之后的汽輪機(jī)的安全性和可靠性全面提高。所以，當(dāng)前我國對汽輪機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造在技術(shù)方面是完全具備的。

3.維持凝汽器最佳真空

為了使汽輪機(jī)保持較高的效率，應(yīng)該保持凝汽器處于最佳的真空狀態(tài)，這樣在一定程度上可以大大的減少燃料的消耗量，從而使整個機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益獲得很大的提升。因此應(yīng)該采取以下幾個方面的措施來確保凝汽器的最佳真空狀態(tài)。

（1）做好射水泵的維護(hù)工作，對于蛇水池的水位定期進(jìn)行檢查，同時應(yīng)該及時的了解水溫，如果出現(xiàn)水溫過高的情況應(yīng)該及時的進(jìn)行換水。

（2）保證機(jī)組的密封性良好，應(yīng)該定期對機(jī)組的密封性進(jìn)行檢查，為了防止凝汽器存在泄漏，應(yīng)該利用大修的機(jī)會對漏洞進(jìn)行檢查，及時做好相應(yīng)的處理。

（3）為了減緩凝汽器的銅管出現(xiàn)水垢，應(yīng)該對循環(huán)水的品質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，并且定期對銅管的水垢進(jìn)行清理，從而保證銅管具有較高的熱交換效率。

（4）應(yīng)該確保凝結(jié)水位位于合理的位置，如果水位過高，就會造成空間過小而導(dǎo)致冷卻的面積不足，最后造成凝汽器的真空下降。

4.提高給水溫度

給水溫度的高低對于鍋爐所需要的燃料的數(shù)量具有直接的影響。如果給水的溫度低，那么就需要多消耗更多的煤來進(jìn)行升溫，而在這個過程當(dāng)中大量的熱量隨著鍋爐排煙而損失，導(dǎo)致鍋爐的熱效率降低。

4.1保證高加投入率

機(jī)組滑啟、滑停、嚴(yán)格應(yīng)控制給水溫升率符合規(guī)程規(guī)定；機(jī)組啟停嚴(yán)格按照規(guī)程規(guī)定及時投入或解列高加；加強(qiáng)高加運行維護(hù)，防止運行操作不當(dāng)，造成高加保護(hù)動作解列。保持高加水位穩(wěn)定；清洗高壓加熱器換熱管，可以清除管內(nèi)沉積物，降低換熱管積垢部位內(nèi)外，的溫差應(yīng)力和熱應(yīng)力，減少換熱管泄漏機(jī)會，進(jìn)而提高高加投入率。

4.2加熱器經(jīng)常保持正常水位運行

正常水位的維持是保證回?zé)岬慕?jīng)濟(jì)性和主、輔設(shè)備安全運行的重要環(huán)節(jié)。

4.3機(jī)組大小修時對加熱器進(jìn)行檢漏

檢查加熱器鋼管有無漏點，檢查水室隔板密封性，檢查高加筒體密封性，發(fā)現(xiàn)漏點應(yīng)及時予以消除。如果水室隔板焊接質(zhì)量不過關(guān)，勢必導(dǎo)致部份高壓給水“短走旁路”，而不流經(jīng)加熱鋼管。這樣這部份給水未與蒸汽進(jìn)行熱交換，造成給水溫度編低；如果加熱器受熱面的筒體密封性不好，導(dǎo)致部份蒸汽短路現(xiàn)象，致使給水與蒸汽的熱交換效率下降，影響給水溫度。

5.汽輪機(jī)的啟動、運行及停止

5.1汽輪機(jī)的啟動

降低沖轉(zhuǎn)參數(shù)，冷態(tài)汽輪機(jī)的沖轉(zhuǎn)參數(shù)為：主汽壓力2.5～3.5MPa，主汽溫度為300℃以上，具有50℃以上過熱度，且不高于420℃，凝汽器真空在60KPa以上。但根現(xiàn)有的運行情況來看，每次啟動機(jī)組時主汽壓力都高于2.5～3.5MPa，真空都高于80～90KPa，每次在啟動后都需要長時間暖機(jī)，從而加長了并網(wǎng)時間，增加了啟動時的廠用電率，每次鍋爐啟動后汽輪機(jī)方面暖管的時間長，暖管的質(zhì)量不高，從而每次啟動汽輪機(jī)前主汽壓力均偏高，針對此種情況特提出以下措施：主汽壓力高采用開高低旁的方法將壓力維持在2.5MPa～3.0MPa左右，適當(dāng)手動開啟真空破壞門維持汽輪機(jī)真空在65～70KPa，以增加進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽量，提高曖機(jī)速度而且還有利于脹差的控制，縮短并網(wǎng)時間。

5.2汽輪機(jī)的運行

汽輪機(jī)采用定-滑-定的運行方式，即在極低負(fù)荷時為了保持鍋爐的水循環(huán)工況和燃燒的穩(wěn)定性、給水泵軸臨界轉(zhuǎn)速的限制，因而采用低水平的定壓調(diào)節(jié)；在高負(fù)荷區(qū)域采用噴嘴調(diào)節(jié)，用改變通流面積的方法（定壓）以保持機(jī)組的高效率；在中間負(fù)荷區(qū)采用一個現(xiàn)（或兩個）調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉處于滑壓運行狀態(tài)，此時通過鍋爐調(diào)整壓力來加減負(fù)荷。且定-滑-定適應(yīng)負(fù)荷變化能力強(qiáng)，能滿足機(jī)組一次調(diào)頻的需要，此種方式也由于只有一個調(diào)節(jié)汽門未全開從而減少了節(jié)流損失。在高負(fù)荷運行時汽輪機(jī)的主汽壓力，主汽溫度適當(dāng)提高，保證加熱器有高的投入率，合理調(diào)整加熱器水位，減少加熱器端差提高給水溫度。

5.3汽輪機(jī)的停機(jī)

汽輪機(jī)機(jī)組在正常停機(jī)或在非計劃停機(jī)時宜采用（下轉(zhuǎn)第163頁）（上接第55頁）滑參數(shù)停機(jī)，這樣即可以利用鍋爐余熱發(fā)電，也可以降低鍋爐、汽輪機(jī)設(shè)備的溫度以利于設(shè)備的檢修。

6.結(jié)束語

汽輪機(jī)作為電廠的主要耗能設(shè)備，可以提高電廠經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)我國電業(yè)的發(fā)展。節(jié)能降耗手段應(yīng)是多樣的，不局限于運行調(diào)整方面，關(guān)鍵在于我們平時的細(xì)心觀察及運行經(jīng)驗的總結(jié)。節(jié)能降耗也是一項長期任務(wù)，電廠工作人員要細(xì)心觀察汽輪機(jī)組運行，總結(jié)機(jī)組運行經(jīng)驗，將節(jié)能降耗作為長期的任務(wù)來抓，最大限度的降低發(fā)電成本，為電廠創(chuàng)造可觀經(jīng)濟(jì)效益。

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