優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)和汽輪機運行的節(jié)能效果分析

王 強

（哈爾濱汽輪機廠有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱150046）

1 造紙廠蒸汽設(shè)備介紹

本文所研究的造紙廠的蒸汽設(shè)備主要由循環(huán)流床鍋爐以及燃油鍋爐組成，與其共同完成工作的設(shè)備還有2臺功率為60 MW的雙抽凝汽式汽輪機發(fā)電機組、1臺功率為50 MW的雙抽凝汽式汽輪機發(fā)電機組以及超高壓蒸汽。這些蒸汽設(shè)備可以為整個造紙廠提供蒸汽動能，能完成將近一半的電力供應(yīng)工作。蒸汽管網(wǎng)的壓力可以分為4等，有低、中、高以及超高壓蒸汽，這四種類型的蒸汽在生產(chǎn)過程中有不同的作用，其中應(yīng)用最為廣泛的是高壓蒸汽，它可以運用在所有裝置的透平泵中，而超高壓蒸汽通常應(yīng)用于汽輪機進汽工作[1]。

2 蒸汽管網(wǎng)優(yōu)化研究

2.1 蒸汽管網(wǎng)優(yōu)化的必要性

舊式的蒸汽設(shè)備雖然經(jīng)歷過許多次的技術(shù)改造與改進，但是仍舊有許多問題，比如說設(shè)備的整體蒸汽損耗較多，利用率較低等問題。若要解決蒸汽設(shè)備效率低下問題，應(yīng)該對蒸汽管網(wǎng)以及汽輪機進行優(yōu)化設(shè)計。對蒸汽管網(wǎng)和汽輪機進行優(yōu)化有助于減少排凝損耗，還可以及時回收多余的蒸汽凝結(jié)水，并且有助于降低蒸汽計量損耗和主干線散熱所造成的損失。

2.2 改善排凝放空問題

要想改善蒸汽系統(tǒng)排凝放空問題，首先應(yīng)該正確的排放系統(tǒng)的凝結(jié)水，并能及時的對其進行回收和重復(fù)利用。要做到正確的排放和回收凝結(jié)水就應(yīng)該在長期排放凝結(jié)水的地方增放疏水器和汽水分離設(shè)施，并且根據(jù)正確的程序回收凝結(jié)水，目的在于減少凝結(jié)水的損耗并降低污染。其次，設(shè)計高效率的氣動式排凝回收系統(tǒng)也可以解決排凝放空問題，具體的設(shè)計流程如圖1所示。根據(jù)實際應(yīng)用我們可以看到，這個蒸汽排凝回收系統(tǒng)運用中壓汽水分離設(shè)備對中壓蒸汽進行分離作業(yè)，將中壓蒸汽分離為次中壓蒸汽以及中壓凝結(jié)水，然后將分離出來的中壓凝結(jié)水和低壓蒸汽放入低壓汽水分離設(shè)備中進行分離，得到次低壓蒸汽和低壓凝結(jié)水。

圖1 氣動式排凝回收站工藝流程

2.3 優(yōu)化保溫系統(tǒng)

舊式蒸汽管網(wǎng)設(shè)備所運用的保溫裝置已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，這種保溫裝置會導(dǎo)致蒸汽管網(wǎng)出現(xiàn)保溫層工作效率低下、溫度流失較快、散熱損耗能量多等問題，因此急需進行改進[2]。對蒸汽管網(wǎng)設(shè)備所運用的保溫裝置進行改進不僅能在最大程度上減少能源的消耗，降低企業(yè)的成本，提高企業(yè)的工作效率，還可以提高造紙廠的整體的經(jīng)濟效益。

3 汽輪機優(yōu)化研究

3.1 汽輪機經(jīng)濟性優(yōu)化方法

若想提高汽輪機在低負荷運行狀態(tài)下的工作效率和經(jīng)濟性，應(yīng)該應(yīng)用復(fù)合式的滑壓式運行方法；若想提高汽輪機在高負荷運行狀態(tài)下的工作效率和經(jīng)濟性，應(yīng)該應(yīng)用定壓式運行方法來提高汽輪機的工作效率。

3.2 汽輪機回?zé)嵯到y(tǒng)的優(yōu)化

在汽輪機運行過程中，應(yīng)該保證汽輪機回?zé)嵯到y(tǒng)的正常運行，首先，應(yīng)該定期統(tǒng)計加熱器的運行數(shù)據(jù)，進行分析研究后及時對其進行維護，確保加熱器正常運轉(zhuǎn)。其次，應(yīng)該提升加熱器水位的自動投入比例，保證其工作時水位處于正常水平。最后，在對加熱器進行監(jiān)控和分析后，在不影響汽輪機正常工作的前提下，應(yīng)該利用停機時間對加熱器進行消缺作業(yè)，確保汽輪機的整體工作效率。

3.3 加強對汽輪機的管理

在汽輪機工作時應(yīng)該嚴格遵守汽輪機管理的相關(guān)規(guī)定，以保證汽輪機的正常運行。首先，在日常工作中應(yīng)該嚴格根據(jù)規(guī)章制度、使用說明以及生產(chǎn)要求對汽輪機進行管理。其次，在工作中應(yīng)該提高注意力，熟悉汽輪機的操作，避免發(fā)生問題，要協(xié)調(diào)好各個崗位的工作，確保汽輪機的正常運行并提高汽輪機的工作效率。并且，要提高整個企業(yè)對于節(jié)約能源的重視度，在工作中的每一步都要做好節(jié)能工作。最后，要對汽輪機的運行進行實時的監(jiān)控，根據(jù)其運行情況，不斷地調(diào)整運行方案，并且要定期對汽輪機進行檢修，保證汽輪機工作的安全性與穩(wěn)定性。

4 蒸汽管網(wǎng)和汽輪機優(yōu)化運行的節(jié)能效果

根據(jù)動力廠2014年運行數(shù)據(jù)顯示，優(yōu)化后的蒸汽管網(wǎng)以及汽輪機運行狀況良好，各項經(jīng)濟指標(biāo)也達到要求，在最大程度上提升了系統(tǒng)的發(fā)電量，減少了蒸汽排空現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)的整體工作效率。其中3臺汽輪機整體的凝汽量達到272.56×104 t，比2013年同期減少了12.36×104 t；減溫器和減壓器在2014年都處在全關(guān)的熱備用狀態(tài)，全年的通過量僅為8.9×104 t，比往年減少了 33.45×104 t，大大增加了發(fā)電量。

5 結(jié)束語

本文通過研究蒸汽管網(wǎng)和汽輪機的運行原理，分析其改進的重要性，進而提出的相應(yīng)的優(yōu)化措施，有助于我國蒸汽管網(wǎng)和汽輪機的工作效率以及其節(jié)能效果。在以后的發(fā)展中，應(yīng)該進一步對蒸汽管網(wǎng)和汽輪機進行優(yōu)化，可以對蒸汽系統(tǒng)的運行設(shè)計嚴格的量化標(biāo)準，實時進行監(jiān)控，并不斷進行改進。

[1]趙奕奕，張萬路.提高工業(yè)鍋爐和蒸汽系統(tǒng)效率培訓(xùn)教材[M].北京:中國計量出版社，2011.

[2]李德英.溫降法在熱網(wǎng)平衡調(diào)整中的應(yīng)用[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報，2010，（1）.