論汽輪機運行的節(jié)能降耗措施

楊茂池

（貴州粵黔電力有限責任公司 貴州盤縣 553505）

論汽輪機運行的節(jié)能降耗措施

楊茂池

（貴州粵黔電力有限責任公司 貴州盤縣 553505）

汽輪機作為電廠運行中最為重要的一個環(huán)節(jié)，保證其正常的運行時保證整個電廠發(fā)電系統(tǒng)的根本之一。但是汽輪機運行時需要消耗較多的能源，這樣一來不僅僅造成了大量的能源浪費，也導致了其在運行過程中的效率降低。因此如何實現(xiàn)汽輪機的節(jié)能運行就成為了目前研究的重點項目。本文先對汽輪機運行能耗影響因素進行分析，然后詳細的闡述了會影響汽輪機的一些具體因素，之后對汽輪機運行節(jié)能降耗措施予以探討，希望能夠為節(jié)約型電力生產(chǎn)提供支持與幫助。

汽輪機；運行；節(jié)能；降耗；措施

1 汽輪機運行能耗影響因素

1.1 真空度

在汽輪機工作環(huán)境當中，其真空度是最基本的工作條件，其對于汽輪機的工作效率有著最直接的影響關系，進而對汽輪機的經(jīng)濟效益也產(chǎn)生影響。在汽輪機運行過程中，其真空嚴密性會直接影響內(nèi)部真空系統(tǒng)內(nèi)所漏入空氣量的多少。那么一旦漏入空氣量超出汽輪機的所設定的基本標準時，其就必然會影響凝汽器的熱交換率，并加大了汽輪機真空泵的負荷。在汽輪機整體系統(tǒng)當中，易出現(xiàn)漏氣的部位包括低壓缸防爆門、低壓氣缸油封、凝結泵、各抽氣管道閥門等多個設備。

1.2 主蒸汽溫度與壓力

如果汽輪機工作工程中主蒸汽溫度與壓力較低，這會大大提升機組工作時的額外熱能消耗，降低了汽輪機的工作效率。當在保證汽輪機安全運行的過程中提高汽輪機進汽初參數(shù)，蒸汽流量會明顯下降，對汽輪機機組工作狀態(tài)和效率產(chǎn)生直接影響。

1.3 氣缸效率

氣缸作為汽輪機系統(tǒng)中最基礎的組成部分，其工作效率會直接影響汽輪機的工作狀態(tài)和能源消耗水平。在實際施工過程中，如果施工人員在汽輪機安裝時出現(xiàn)操作失誤，對汽缸的質量產(chǎn)生影響?；蛘咴谌粘＞S護過程中，沒有對汽缸予以科學養(yǎng)護，以至于汽缸出現(xiàn)質量問題或病害，這會讓汽缸的工作效率遠低于標準值，這在降低其效率的同時，還會造成能源的過量消耗，帶來資源浪費。

1.4 出力系數(shù)

出力系數(shù)是影響汽輪機工作能耗的重要因素。在國內(nèi)電網(wǎng)運行過程中，由于不同地區(qū)對電力資源的需求有所差異，因此較大的電力負荷變化，時常會調峰運行，為了電力系統(tǒng)能夠完成對用戶需求的滿足，保證在峰谷起伏階段的良好狀態(tài)，汽輪機必須要反復的調整自身工作功率，以解決電力負荷問題，這會較大程度的增加汽輪機的工作頻率，并為其帶來較大的能源消耗。

1.5 流通性

在汽輪機運行過程中，氣體流通性也會對其耗能效果產(chǎn)生直接影響。在實際工作當中，如果氣體流通正常，那么汽輪機可以在標準環(huán)境下予以工作，這不會造成過大的熱耗損失。但如果氣體流通不正常，那么就有可能因為氣體不夠而導致汽輪機正行工作環(huán)境被破壞，這會大大降低汽輪機的工作效率，造成能源浪費。在實際工作當中，如果能夠保證蒸汽流通性，并能夠適當改善蒸汽流通面積，那么會對汽輪機缸內(nèi)效率的提升帶來幫助，進而避免能源浪費問題的出現(xiàn)。

2 汽輪機能耗高的主要原因分析

2.1 火電廠汽輪機組耗能高的主要原因

汽輪機在火力發(fā)電中起著供應源動力的重要作用，其與發(fā)電機、泵、鍋爐及凝汽器等設備一起構成了系統(tǒng)性的發(fā)電機組。由實踐工作經(jīng)驗可知，汽輪機組耗能高的主要原因有：①汽輪機自身存在的缺陷或損壞，比如說汽輪機的噴嘴室和外缸比較容易發(fā)生變形，低壓缸的出汽邊往往會受到嚴重的水腐蝕，熱力系統(tǒng)易發(fā)生泄露，氣閥壓損較大等等；這些缺陷和損壞都會導致汽輪機組的能耗增加或者工作效率降低，從而增加發(fā)電的成本。②汽輪機組在運行和調整過程中，并未達到最優(yōu)的運行模式，比如說凝汽器真空度過高或者是冷卻水溫度較高等等原因都將大幅度增加機組耗能量，使得火力發(fā)電的成本更高。

2.2 水冷凝汽器存在的問題

凝汽器在發(fā)電機組中具有非常重要的地位和作用，如果凝汽器出現(xiàn)問題勢必也會影響汽輪機組的運行效率和耗能量，一般情況下，其經(jīng)常存在以下幾點問題：①冷卻水水質較差，含有一定量的雜質，這極易導致凝汽器鋼管壁上發(fā)生結垢現(xiàn)象，從而影響汽輪機的排氣換熱運行效率。②耗水量比較大，在水冷凝汽器發(fā)電機組中，大約有超過90%的耗水量是在冷卻塔內(nèi)被蒸發(fā)掉的，而蒸發(fā)這些水又消耗了許多熱量，所以說資源和能量浪費的問題較為嚴重。③凝汽器泄漏問題，如果凝汽器發(fā)生泄露，則會導致一部分冷卻水進入鍋爐中，從而使得給水質量變差、汽水的品質也由此超出相關標準，比如說鹽分超標、酸性增加等等；而給水質量長期超標則會導致鍋爐水冷壁發(fā)生嚴重結垢現(xiàn)象，進而可能導致垢下嚴重腐蝕、鍋爐水冷壁鼓包甚至是發(fā)生爆炸事故。此外，當調節(jié)汽門和主自動汽門嚴重積垢時，會發(fā)生卡澀問題，從而導致機組超速。

3 汽輪機運行節(jié)能降耗措施

3.1 做好給水溫度控制

在汽輪機組運行過程中，保證其給水水溫控制，對于實現(xiàn)節(jié)能降耗目標具有重要意義。在汽輪機運行過程中，影響給水溫度的因素有兩方面：①機組負荷率。②加熱器的運行狀態(tài)。所以在實際工作中，我們需要在日常工作中做好以下幾方面工作：①做好汽輪機的日常維護，定期檢查、清理加熱系統(tǒng)，保證管道內(nèi)沒有沉積物，以避免不必要的熱損失；②加大對加熱器工作效率的研究，做好對管道質量檢查，避免其出現(xiàn)泄漏水問題；③做好對高溫加熱器水位的控制，保證其能夠始終維持在正常水平下，以確保加熱器換熱效率；④注重汽輪機啟停時的給水水溫控制，保證其給水溫度始終在規(guī)定溫度范圍下，為加熱器的正常運行帶來保障；⑤盡可能保持機組高負荷率，提高抽氣壓力和溫度來增加給水溫度。

3.2 保證凝汽器的狀態(tài)

凝汽器作為汽輪機當中的重要組成部分，其工作效率也會對汽輪機的正常運行及其能耗帶來影響。為此，我們必須要做好以下幾方面工作：①真空嚴密性試驗。在汽輪機投入運行狀態(tài)之前，必須要對汽輪機進行注水查漏。在這一環(huán)節(jié)中要對凝汽器的狀態(tài)予以多次檢查，看其是否存在泄漏問題，如果存在應及時處理，運行中每月進行真空嚴密性試驗。升降負荷時注意監(jiān)視軸封壓力避免抽冷空氣。②真空泵檢查。值班員要定期對真空泵狀態(tài)進行檢查，尤其是對其分離器水位的檢查。避免滿水和缺水，以確保其工作狀態(tài)。③循環(huán)水水質控制。做好對水質的檢查，避免凝汽器水室出現(xiàn)水垢，也是保證凝汽器狀態(tài)的重要措施。在實際工作中，化學工作人員要定期對水質進行檢查，若水質不合格及時調整。如果發(fā)現(xiàn)凝汽器水室銅管出現(xiàn)水垢，停機后進行清洗，以避免水垢帶來的額外能量消耗。④加強循環(huán)水膠球清洗裝置投運狀態(tài)監(jiān)視避免凝汽器銅管結垢。

3.3 加大汽輪機工作狀態(tài)控制

加大對汽輪機工作中狀態(tài)的控制，以確保其能夠始終處于一個合理的工作狀態(tài)下，是確保汽輪機工作效率的重要措施，其同時也會對汽輪機能節(jié)能降耗帶來支持。以汽輪機的啟動工作為例，值班人員必須要保證對其啟動過程的曲線控制，冷態(tài)開機保證汽輪機主汽壓力工作區(qū)間在4～6MPa，主再熱汽溫在320～370℃之間，以確保其啟動狀態(tài)的穩(wěn)定性。在啟動過程中，一定要避免主再熱汽溫度過高，因為主再蒸汽和缸溫相匹配，不匹配就會對汽輪機帶來安全隱患，還容易引起汽輪機的損壞。另外，在汽輪機運行過程中協(xié)調投入后可以通過“定-滑-定”的模式來進行運行狀態(tài)的控制，因為這種運行模式能夠實現(xiàn)對熱量的利用率，為實現(xiàn)節(jié)能降耗目標的實現(xiàn)提供支持。

3.4 落實技術改造效果

汽輪機作為電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要設備，其仍有許多方面值得改造，因此我們要加大對汽輪機的改造研究，使其能夠在有效運行狀態(tài)下，為節(jié)能降耗目標的實現(xiàn)帶來支持。①凝汽器作為汽輪機當中最主要的組成部分，其可以作為主要改造部件來予以研究，具體技術改造可從凝汽器端差、凝結水過冷和凝汽器真空度三個方面入手，通過對其的改造來實現(xiàn)對汽輪機運行效率的提升，同時實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標。②汽輪機通流部分的性能直接影響汽輪發(fā)電機組經(jīng)濟性、安全運行，因而汽輪機通流部分應具有良好的汽動、熱力、振動強度和變工況性。

3.5 加強汽輪機組運行管理

加強汽輪機組的運行管理，提高其運行效率，自然也能實現(xiàn)節(jié)能降耗，具體措施有：①強化對汽輪機組啟動過程的管理，嚴格按照規(guī)范制度啟動汽輪機，并密切關注與控制汽輪機的啟動和沖轉參數(shù)，確保主汽壓、汽水溫度及凝汽器真空度等都在合理范圍以內(nèi)。②強化對汽輪機組運行過程的管理，合理調節(jié)主汽壓力、水汽溫度等，有效保證加熱器的利用效率。③強化汽輪機組停機過程的控制，選擇最為恰當?shù)臅r機關停汽輪機，充分利用系統(tǒng)內(nèi)部的余熱增加發(fā)電量。

4 結語

在電廠的運行過程中，汽輪機整個系統(tǒng)中最重要的環(huán)節(jié)之一。而汽輪機作為電廠生產(chǎn)過程中的最基本設備，做好對其的節(jié)能降耗研究，對于提升電廠的可持續(xù)發(fā)展水平具有重要作用。在日常的工作中，應當充分的了解汽輪機的運作原理以及能源消耗情況，對于其主要消耗能源的環(huán)境進行重點研究，然后通過多方面措施來實現(xiàn)對汽輪機運行的能源消耗的控制，在保證其能夠有效完成生產(chǎn)任務的基礎上，為電力生產(chǎn)的節(jié)能降耗目標實現(xiàn)提供最有力的支持。

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2016-7-10