火電廠汽輪機運行節(jié)能降耗分析

王順

（大唐華銀攸縣能源有限公司 攸縣 412307）

摘 要：本文分析了火電廠汽輪機運行節(jié)能降耗方面的問題。介紹了火電廠汽輪機能量損耗的影響因素包括設(shè)備、溫度、壓力、電力負(fù)荷等。汽輪機運行節(jié)能降耗采取的措施：包括保持凝汽器最佳真空，嚴(yán)格控制給水溫度，改善蒸汽質(zhì)量等。

關(guān)鍵詞：汽輪機；節(jié)能；降耗

電廠是經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐，近年來用電量增速很快，能源價格不斷上漲，使電廠承受了巨大的壓力，因此節(jié)能降耗成為一個重要的課題。節(jié)能減耗這一目標(biāo)的實現(xiàn)，就需要重視發(fā)電渠道上的節(jié)能降耗，汽輪機是火電站發(fā)電的主體，也是消耗能量較大的設(shè)備，因此，要想提高火電廠的能量利用效率，減少汽輪機運行過程中的能量消耗是關(guān)鍵。

1.火電廠汽輪機能量損耗的影響因素

1.1設(shè)備

汽輪機中最重要的組成部分是汽缸，其主要作用是隔開空氣和汽輪機的流通部分，進而確保蒸汽可在汽輪機內(nèi)做功。保證汽缸的高效、合理運行是減少汽輪機能量損耗的有效措施。但我國自行生產(chǎn)的汽缸設(shè)備存在一定的不足，汽輪機組的缸效率的實際值低于設(shè)計值，并且與國際水平相比，有著較大差距。因此，缸效率的降低在各種工況下都導(dǎo)致汽輪機的整體能力消耗增大。

1.2溫度、壓力

汽輪機的工作效率與溫度和壓力值有著直接關(guān)系，當(dāng)空氣吹入的比例過高或噴水量較大時，因燃料的供應(yīng)不足，導(dǎo)致溫度達不到相應(yīng)地要求。因此，可能會產(chǎn)生加熱器出現(xiàn)嚴(yán)重的積垢現(xiàn)象，可以說，這些都對汽輪機組的耗能造成影響，還在一定程度上降低工作效率。當(dāng)水力壓強不足的情況下，因燃燒不夠充分，會增加蒸汽的流量，造成機組蒸汽的氣壓降低，從而對機組的工作效率造成一定影響。

1.3電力負(fù)荷

當(dāng)電網(wǎng)工作中電力負(fù)荷篇幅變化較大的情況下，極容易出現(xiàn)峰谷變化。因此，汽輪機可通過反復(fù)的調(diào)整去適應(yīng)電力負(fù)荷的大幅度變化。這樣一來，必然會對大氣汽輪機造成不必要的能量耗損。

2.汽輪機運行節(jié)能降耗措施

2.1保持凝汽器的最佳真空

蒸汽在汽輪機內(nèi)做功是蒸汽降溫降壓的過程，其他條件不變的條件下，壓力降得越低，做功越多。所以凝汽器內(nèi)的壓力保持在最佳真空狀態(tài)，可以保證汽輪機的做功能力，使汽輪機保持高的效率，減少煤耗，從而提升整個機組的經(jīng)濟效益。可從以下幾方面做起：

1）定期對凝汽器進行真空嚴(yán)密性試驗。為了監(jiān)視凝汽設(shè)備在運行中真空系統(tǒng)的嚴(yán)密程度，要定期做真空嚴(yán)密性試驗。如果結(jié)果不合格，應(yīng)對真空系統(tǒng)進行查漏、堵漏。機組檢修期間可以采用真空系統(tǒng)過水壓試驗，全面尋找凝汽器漏氣點。2） 定期對抽氣設(shè)備進行維護，檢查抽氣器的工作水箱是不是在正常水位，水溫是不是在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)，保證抽氣器工作水箱的水溫不超過26℃。3） 嚴(yán)格監(jiān)督和控制循環(huán)水的水質(zhì)，減少凝汽器銅管內(nèi)水垢對換熱效果的影響。定期檢查膠球清洗系統(tǒng)是否正常工作，確保膠球清洗系統(tǒng)的工作效率。檢修時如果發(fā)現(xiàn)水垢應(yīng)及時清洗，保證換熱效果。循環(huán)水泵應(yīng)能夠根據(jù)情況優(yōu)化調(diào)整運行方式與臺數(shù)，已達到降低電耗的目的。定期對循環(huán)水泵前進行清理工作，定期對旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)和凝汽器水室前的二次濾網(wǎng)進行反沖洗。4） 加強冷水塔內(nèi)裝置的安裝質(zhì)量監(jiān)督及維護，保證冷水塔的換熱效果。可加裝冷卻塔進風(fēng)導(dǎo)流裝置和十字隔墻，以減少環(huán)境風(fēng)對換熱效果的影響。5） 確保凝結(jié)水水位正常，保證足夠的換熱面積，使機組運行更經(jīng)濟、更安全。

2.2嚴(yán)格控制給水溫度

熱力循環(huán)中是用煤燃燒發(fā)熱來加熱給水，煤在鍋爐中燃燒加熱水的同時也有很多熱量隨著鍋爐的排煙損失掉了。如果給水的初始溫度低，所需的煤就更多，排煙損失也就更多，從而使鍋爐的熱效率下降。

2.2.1保證高壓加熱器投入率

機組的啟停過程中必須符合規(guī)程并及時投入或解列高壓加熱器；為防止運行中高壓加熱器解列，應(yīng)加強高壓加熱器的維護，并防止運行人員操作不當(dāng)；保持高壓加熱器水位的穩(wěn)定；及時清洗高壓加熱器換熱管，清除管內(nèi)積垢，不僅可以降低換熱管的傳熱熱阻提高傳熱效果，還可以降低該部位的熱應(yīng)力，避免因應(yīng)力引起的泄露。

2.2.2保持加熱器正常水位運行

加熱器內(nèi)的水位過高會淹沒換熱管，降低換熱面積從而使換熱效率下降，同時疏水有可能倒流入汽輪機，影響機組安全運行。水位過低，蒸汽會經(jīng)過疏水管進入低一級加熱器放熱，使低一級的加熱器蒸汽放熱減少，排擠了低壓抽汽，使經(jīng)濟性下降。同時還會造成管束、閥門的沖蝕及管束振動，影響加熱器的安全經(jīng)濟運行。

2.2.3利用機組檢修時對加熱器進行檢漏

檢查加熱器冷卻水管、水室隔板、高加筒體的嚴(yán)密性，發(fā)現(xiàn)漏點應(yīng)及時堵漏。冷卻水管泄露，會污染給水；水室隔板泄露會導(dǎo)致部分高壓給水不經(jīng)過冷卻水管，這部分給水沒有進入加熱器與蒸汽換熱，會造成給水溫度的降低；如果加熱器受熱面的筒體出現(xiàn)泄漏，會影響蒸汽與給水的換熱，從而使給水溫度降低。

2.3改善蒸汽質(zhì)量

盡量減少減溫水的使用，主汽溫度、再熱蒸汽溫度等參數(shù)盡量接近設(shè)計值，蒸汽壓力和溫度是蒸汽質(zhì)量的重要指標(biāo)，是蒸汽做功能力的基礎(chǔ)。

2.4保證汽水品質(zhì)

汽水品質(zhì)差，會使汽輪機通流部分結(jié)垢，不但會影響汽輪機效率，而且會影響汽輪機的安全。汽水品質(zhì)差的原因有很多，比如向凝汽器補水，由于霧化效果差或補水方式不當(dāng)，會使凝結(jié)水中溶氧過多，使凝結(jié)水系統(tǒng)受腐蝕，導(dǎo)致進入給水的腐蝕產(chǎn)物增多，影響給水水質(zhì)。應(yīng)在各環(huán)節(jié)加強監(jiān)督、采取措施保證汽水品質(zhì)的合格率。

2.5優(yōu)化汽輪機的啟停過程

汽輪機的啟停過程類似于汽車的啟動和停止，會消耗較多的柴油，汽輪機的啟停也會增大對能量的損耗。因此，有必要對汽輪機的啟停過程進行優(yōu)化。啟動時應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范，對汽輪機的運行參數(shù)進行實時監(jiān)控。一旦發(fā)現(xiàn)異常，則應(yīng)立即采取措施，比如主汽門的壓力和凝汽器的真空度高于汽輪機冷態(tài)時的沖轉(zhuǎn)參數(shù)，這主要是因暖管時間過長造成的，這種情況會大大增加汽輪機的啟動電耗，進而導(dǎo)致能量浪費。此時，可以在啟動時采用開高低旁的方法降低主汽門蒸汽的壓強，同時，采用開啟真空破壞門的方法降低凝汽器的真空度。

對于汽輪機運行過程中的優(yōu)化，一般采用“定—滑—定”的調(diào)節(jié)方式，即在低負(fù)荷工況時，為了保證汽輪機機組的正常運行，采用定壓調(diào)節(jié)的方法；高負(fù)荷工況時，采用調(diào)節(jié)噴嘴的方式，通過改變通流面積的方法保持汽輪機的高效率運行；當(dāng)汽輪機處于高、低負(fù)荷之間時，采用滑壓運行的方式，通過對鍋爐壓力的調(diào)節(jié)調(diào)整負(fù)荷。

對于汽輪機停機時的優(yōu)化，當(dāng)汽輪機停機時，汽輪機的進汽量逐漸降低至0.此時，汽輪機的主汽門關(guān)閉，汽缸等各零部件逐漸冷卻。根據(jù)進汽參數(shù)的不同，可將汽輪機的停機過程分為滑參數(shù)停機和額定參數(shù)停機。為了優(yōu)化汽輪機的停機過程，應(yīng)選用滑參數(shù)停機的方式。這種方法可充分利用鍋爐機組的余熱發(fā)電，避免了熱量的浪費，同時，還可以有效降低汽輪機各部件的溫度，有利于設(shè)備安全。

3.結(jié)束語

總而言之，在汽輪機運行中進行節(jié)能降耗控制是電廠節(jié)能的重要內(nèi)容?；痣姀S汽輪機運行節(jié)能降耗的方法有很多，本文只在汽輪機的運行上對節(jié)能降耗措施進行了一些探索。由于不同火電廠汽輪機的參數(shù)和工況各不相同，因此，在實際工作過程中應(yīng)根據(jù)電廠的實際情況，采取合理的措施降低汽輪機運行過程中的能量消耗。此外，還應(yīng)加強人員管理方面的工作，增強電廠人員的節(jié)能降耗意識，在保證發(fā)電量足夠的同時，還應(yīng)從技術(shù)和管理兩方面最大化地降低電廠耗能。