論汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能降耗措施

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，對(duì)電量的消耗呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。但是 隨著我國節(jié)能減排進(jìn)程的逐漸加深，進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)的改革，在保證工作效率的情況下更好地進(jìn)行能源的節(jié)約成為很多企業(yè)積極思考的問題。電力體系的節(jié)能減排工作也在如火如荼的進(jìn)行著，社會(huì)的如何更好地做到汽輪機(jī)的節(jié)能成為重要的思考問題。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)運(yùn)行；節(jié)能降耗；措施

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，人類對(duì)資源的采伐力度越來越大，作為非可再生資源的煤炭經(jīng)過大量的開采，則面臨越來越稀有的問題。不可再生資源的節(jié)約將成為關(guān)系子孫后代生存的重大問題。在國家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排的情況下，盡可能的保證電廠汽輪機(jī)的工作效率，同時(shí)降低能源的消耗，則成為重要的經(jīng)濟(jì)舉措。

1.汽輪機(jī)節(jié)能降耗的必要性

汽輪機(jī)是電廠機(jī)組的重要組成設(shè)備，汽輪機(jī)的運(yùn)行效率直接關(guān)系的電廠的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)汽輪機(jī)長期處于低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，偏離設(shè)計(jì)工況，經(jīng)濟(jì)效益就會(huì)下降很多。運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)，影響機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行熱經(jīng)濟(jì)行的主要因素包括設(shè)計(jì)因素、運(yùn)行人員水平、運(yùn)行環(huán)境等因素。其中運(yùn)行方式和運(yùn)行人員屬于相對(duì)可調(diào)因素。因此研究汽輪機(jī)變負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，不同的運(yùn)行方式及負(fù)荷對(duì)應(yīng)著不同的節(jié)能降耗方式。但是這些研究也存在著一定的局限性，首先，這些研究都是定性的，不能進(jìn)行系統(tǒng)的定量研究。對(duì)于適用的負(fù)荷范圍、運(yùn)行方式等研究對(duì)節(jié)能的影響數(shù)值都沒有準(zhǔn)確的確定。其次，機(jī)組的初壓不同，則運(yùn)行方式對(duì)節(jié)能降耗的影響規(guī)律也是不同的。通常情況下，超臨界機(jī)組滑壓運(yùn)行的優(yōu)勢更為明顯，機(jī)組初壓越低則優(yōu)勢越為明顯，然而不同機(jī)組循化熱效率對(duì)能耗的影響則需要進(jìn)行定量研究?；瑝哼\(yùn)行的優(yōu)勢一個(gè)方面在于節(jié)能，在變工況時(shí)泵的效率也是變化的， 不同機(jī)組、不同負(fù)荷、不同運(yùn)行方式對(duì)給水泵能耗的影響以及對(duì)系統(tǒng)的影響需要深入的分析?；瑝哼\(yùn)行優(yōu)勢的另一個(gè)方面在于汽輪機(jī)的內(nèi)效率能保持較高的數(shù)值， 但不同的機(jī)組、不同負(fù)荷其內(nèi)效率也不同， 這不僅需要理論分析， 而且需要實(shí)驗(yàn)才能確定。最后， 運(yùn)行方式會(huì)影響再熱器，再熱器欠溫、再熱器噴水減溫對(duì)能耗的影響較大， 此項(xiàng)能耗偏差屬于運(yùn)行方式對(duì)能耗的影響， 目前一些分析計(jì)算中，這種能耗率的影響是不明顯的，需要進(jìn)行更誒深入的了解。

2 汽輪機(jī)效率低的原因

汽輪機(jī)效率低下的原因很多，但是其主要的因素只有以下幾個(gè)方面。主要包括軸封漏氣量、流通性能差、蒸汽壓力和溫度不穩(wěn)定及凝汽器汽側(cè)真空低等等。下面分別敘述這些因素的影響。汽輪機(jī)是將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的設(shè)備，其轉(zhuǎn)化效率的高低直接決定了汽輪機(jī)的效率，然而在運(yùn)行過程中，汽輪機(jī)的實(shí)際功率往往低于設(shè)計(jì)標(biāo)值，如果軸封壓力調(diào)整不當(dāng)，則會(huì)導(dǎo)致前后軸封漏汽量增大，汽耗增加。而汽輪機(jī)隔板汽封性能下降，會(huì)導(dǎo)致蒸汽在每一級(jí)的做功能力下降，將導(dǎo)致汽輪機(jī)整體汽耗增加。因此，軸封嚴(yán)密的好壞直接影響著汽輪機(jī)的運(yùn)行效率。通流部分是汽輪機(jī)隔板噴嘴級(jí)轉(zhuǎn)子葉片組成的蒸汽通道，通常由高、中、低壓三個(gè)部分組成。但是在機(jī)組長時(shí)間的運(yùn)行過程中，這些通流部分的葉片就會(huì)形成污垢堆積的問題。這樣就會(huì)導(dǎo)致通流部分阻塞，是的通流部分的性能與設(shè)計(jì)初始時(shí)有了差距，這種情況會(huì)影響汽輪機(jī)的工作性能，進(jìn)而影響汽輪機(jī)的熱力特性。汽輪機(jī)主蒸汽壓力和溫度的高低，直接影響汽輪機(jī)的焓值，在實(shí)際汽輪機(jī)的運(yùn)行過程過程中，主蒸汽的溫度和壓力是對(duì)生產(chǎn)的變化而變化的，這對(duì)整個(gè)發(fā)電機(jī)組的安全和經(jīng)濟(jì)性都有一定的影響。當(dāng)機(jī)組處于主蒸汽溫度和壓力不變的工況時(shí)，壓力降低會(huì)導(dǎo)致汽輪器焓減少，耗汽量增加，出力不足，經(jīng)濟(jì)性相對(duì)下降，對(duì)于需要抽汽維持運(yùn)行的小汽輪機(jī)與除氧器而言，由于主蒸汽壓力過低導(dǎo)致抽氣壓力隨之下降，使得小汽輪機(jī)與除氧器都無法正常運(yùn)行。而主汽溫度過低，導(dǎo)致蒸汽過熱度不足，末級(jí)葉片蒸汽帶水，除影響整機(jī)經(jīng)濟(jì)性外，影響機(jī)組安全運(yùn)行。凝汽器真空度較低，換熱效果不佳也是影響汽輪機(jī)運(yùn)行效率的另外一個(gè)因素。造成這兩種情況的主要原因在于冷卻塔填料性能降、管束堵塞及管束表面結(jié)垢；抽氣裝置運(yùn)行效率低。有的機(jī)組加熱器使用不當(dāng)使得泄露管束過多，堵管率較高，進(jìn)而影響加熱器效率非常低，進(jìn)出水的溫度變化較小，有的時(shí)候，少投甚至不投加熱器運(yùn)行，加熱器效率逐漸下降，汽輪機(jī)組的耗煤量逐漸增大，進(jìn)而導(dǎo)致汽輪機(jī)組效率逐漸下降，經(jīng)濟(jì)效益也隨之降低。

3.汽輪機(jī)節(jié)能降耗的措施

3.1改良汽輪機(jī)啟動(dòng)、加熱器運(yùn)行和停機(jī)操作

機(jī)組啟動(dòng)時(shí)要按照規(guī)程要求進(jìn)行暖機(jī)，選擇合理的沖轉(zhuǎn)蒸汽參數(shù)同時(shí)及時(shí)對(duì)疏水進(jìn)行回收從而降低機(jī)組啟動(dòng)時(shí)的能量損失，合理控制機(jī)組給水溫度，選擇合適的時(shí)機(jī)使用加熱器，機(jī)組啟動(dòng)過程匯總要按照規(guī)程及時(shí)投用高低加。此外，適度提高給水溫度，也可以降低鍋爐燃料消耗，對(duì)于降低鍋爐排煙溫度，同時(shí)減少排煙熱損失。加熱器作為汽輪機(jī)的重要設(shè)備，在運(yùn)行過程中要保持加熱器在一定水位時(shí)運(yùn)行，保證回?zé)嵯到y(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，防止加熱器各種原因引起的振動(dòng)，減少過熱蒸汽對(duì)管道的沖刷，有利于降低加熱器管道泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。加熱器的定期維護(hù)和維修工作也要引起足夠重視，爭取做到每次停機(jī)檢修，對(duì)加熱器進(jìn)行檢測，如果堵管率接近百分之十，應(yīng)對(duì)加熱器大修換管，保證加熱器換熱效率。在汽輪機(jī)停機(jī)時(shí)，要對(duì)汽輪機(jī)盡量采用滑停，這樣可以有效利用鍋爐余熱進(jìn)行發(fā)電，停機(jī)過程中蒸汽參數(shù)要緩慢降低，對(duì)機(jī)組進(jìn)行冷卻后，在進(jìn)行機(jī)組的檢查及維修工作。

3.2汽輪機(jī)凝汽器最佳真空狀態(tài)的保持

為了保證抽汽裝置的正常運(yùn)行，采用射水抽氣器的機(jī)組應(yīng)保證射水泵水源溫度不能太高，而采用射汽抽汽的機(jī)組，應(yīng)保證射汽裝置的法蘭不能泄露，定期檢查射汽噴嘴，同時(shí)保證機(jī)組真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性，小修過程中應(yīng)對(duì)真空系統(tǒng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)，檢測是否有漏點(diǎn)。而小型供熱機(jī)組可以對(duì)凝汽器進(jìn)行改造，冬季利用凝汽器冷卻水對(duì)熱用戶進(jìn)行供暖，將機(jī)組的冷源熱損失進(jìn)行利用。此外，機(jī)組在正常運(yùn)行中，應(yīng)減少排入凝汽器的疏水，對(duì)內(nèi)漏的疏水閥進(jìn)行更換，提高機(jī)組熱效率。清洗凝汽器冷卻通關(guān)是保證冷卻塔水質(zhì)，減少補(bǔ)水泥沙含量和硬度的必要措施，清洗凝汽器的工作可以選擇在機(jī)組小修時(shí)，根據(jù)凝汽器通關(guān)結(jié)構(gòu)的清涼安排清洗，一般可以采用高壓水清洗和酸洗的方式。為了保證膠球系統(tǒng)收球率，一般應(yīng)保持收球率80%以上。為了確保保證冷卻塔冷卻效果，及時(shí)修理損壞噴頭，避免填料結(jié)垢和大面積缺失。最后，循環(huán)水泵是汽輪機(jī)廠用電率僅次于給水泵的高耗能輔機(jī)，合理調(diào)度循備用循環(huán)水泵啟停及循環(huán)水泵增加變頻裝置，是保證機(jī)組維持最佳真空的循環(huán)水量，保證機(jī)組因循環(huán)水量增加所提高的出力與循環(huán)水泵耗電量增加的差值為最大。只有做到以上幾點(diǎn)，才能更好的汽輪機(jī)凝汽器最佳真空狀態(tài)，從而提高汽輪機(jī)的熱效率，更好的節(jié)約能源，進(jìn)而得到更大的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3提高軸封及機(jī)組通流部分性能

在機(jī)組大修理時(shí)對(duì)機(jī)組的軸封進(jìn)行檢查，如果損壞嚴(yán)重，應(yīng)及時(shí)更換，運(yùn)行過程中要加強(qiáng)對(duì)軸封蒸汽壓力的調(diào)整，避免軸封蒸汽壓力調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致的蒸汽外漏，或低壓缸冷空氣泄露。機(jī)組大修時(shí)還要對(duì)葉片和隔板進(jìn)行噴砂和除銹，保證其流通性能良好，從而提高汽輪機(jī)運(yùn)行的內(nèi)部效率。汽輪機(jī)的節(jié)能和降耗工作是一項(xiàng)系統(tǒng)而復(fù)雜的工作，為了使汽輪機(jī)的節(jié)能降耗工作可以順利進(jìn)行，要仔細(xì)研究影響其發(fā)揮的原因，采取科學(xué)合理的解決措施，加強(qiáng)運(yùn)行的管理和人員的培訓(xùn)，采取科學(xué)合理的姐姐措施，對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行科學(xué)的分析和研究，從而實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)的節(jié)能消耗效益。

4 結(jié)語

電力行業(yè)的節(jié)能降耗是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)，需要電廠工作人員幾代人的不斷努力，汽輪機(jī)的節(jié)能降耗工作任重而道遠(yuǎn)。降低了汽輪機(jī)的能源消耗沒，對(duì)提高熱電廠的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)我國電力事業(yè)可持續(xù)發(fā)展有重要意義。

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作者簡介：

王明福（1973.1）男，漢族，東北電力大學(xué)，火電廠集控運(yùn)行，大專，主要從事汽輪機(jī)運(yùn)行工作。