電廠汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能降耗探析

邸亮

摘要：汽輪機(jī)的運(yùn)行效率對(duì)于電廠能否獲取較大的經(jīng)濟(jì)效益具有重要的影響，因此一直都是電廠生產(chǎn)中的研究重點(diǎn)。汽輪機(jī)一方面提高了生產(chǎn)的效率，但另一方面也消耗了大量的能源。如果我們能通過(guò)技術(shù)的改進(jìn)，降低電廠汽輪機(jī)的耗能，則既可以減少成本，獲取更多的利潤(rùn)，也可以節(jié)約能源，減少經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的不利影響。

關(guān)鍵詞：電廠；汽輪機(jī)；節(jié)能降耗

引言

電廠汽輪機(jī)的耗能問(wèn)題，始終制約著電廠的發(fā)展，使其必須投入大量的成本以保證汽輪機(jī)正常運(yùn)行。這不僅不利于電廠的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，同時(shí)也加速了資源的枯竭，對(duì)環(huán)境造成很大的壓力。因此如何實(shí)現(xiàn)電廠汽輪機(jī)的節(jié)能降耗便成為必須要解決的問(wèn)題。

一、電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗簡(jiǎn)析

電廠節(jié)能降耗的主要措施集中在汽輪機(jī)運(yùn)行中的優(yōu)化控制以及技術(shù)創(chuàng)新等。和國(guó)外相比，雖然我國(guó)對(duì)汽輪機(jī)的改造起步晚，但經(jīng)過(guò)不斷的創(chuàng)新研究和技術(shù)改造，電廠汽輪機(jī)在節(jié)能降耗方面取得不錯(cuò)的成效，技術(shù)方面也逐漸成熟。大量實(shí)踐證明，對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行改造之后，能源利用率得到了有效提升，而且消耗量也明顯減少，說(shuō)明對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行改造后實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗在實(shí)際應(yīng)用中具有可行性。

二、電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗的主要影響因素

2.1汽輪機(jī)蒸汽壓力與溫度的影響

電廠汽輪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)涉及主蒸汽壓力與溫度兩方面內(nèi)容，二者成反比，汽輪機(jī)工作過(guò)程中主蒸汽流量慢慢提高（溫度提高），蒸汽壓力反而會(huì)隨之下降。所以，在汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，燃料必須時(shí)刻補(bǔ)足，否則設(shè)備的主蒸汽壓力與溫度都會(huì)嚴(yán)重下降，無(wú)法達(dá)到汽輪機(jī)生產(chǎn)運(yùn)行節(jié)能降耗效果。

2.2缸效率與機(jī)組通流性能的影響

缸效率是指在汽輪機(jī)生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中電能轉(zhuǎn)化所能夠?qū)崿F(xiàn)的實(shí)際效率效益。就我國(guó)目前絕大部分電廠所采用的汽輪機(jī)而言，實(shí)現(xiàn)缸效率達(dá)到預(yù)定值存在較大難度，因?yàn)橹萍s缸效率的因素太多，各種因素存在密切關(guān)系。簡(jiǎn)言之，較高的缸效率可直接為汽輪機(jī)節(jié)約能量消耗，反之，如果氣流不斷提升，節(jié)能降耗的目的也會(huì)很快達(dá)到。

2.3出力系數(shù)與水冷冷凝器的影響

根據(jù)電廠中汽輪機(jī)耗電量、電力負(fù)荷以及峰值的變動(dòng)狀況，每家電廠都要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)汽輪機(jī)作出相應(yīng)調(diào)整，重點(diǎn)關(guān)注汽輪機(jī)的水冷冷凝器設(shè)備，因?yàn)樗淅淠魇请姀S生產(chǎn)能否達(dá)到節(jié)能降耗目的的一大參考標(biāo)準(zhǔn)。在日常使用水冷冷凝器的過(guò)程中，應(yīng)該注意雜質(zhì)堵塞與溶氧量抄表問(wèn)題，它們會(huì)直接影響汽輪機(jī)的能量消耗程度。

三、電廠汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能降耗措施

3.1確保凝汽器處于最佳真空狀態(tài)

凝汽器若處于最佳真空狀態(tài)，就能有效控制燃料的消耗。因此，必須采取措施確保其處于最佳真空狀態(tài)。①電廠相關(guān)人員應(yīng)采用灌水檢漏方法，定期試驗(yàn)與檢測(cè)凝汽器的喉部及其以下部位，以保證凝汽器的真空封閉性，確保汽輪機(jī)機(jī)組真空封閉性。②對(duì)凝汽器加強(qiáng)監(jiān)視，尤其是運(yùn)行過(guò)程。要確保凝汽器運(yùn)行水位在正常范圍內(nèi)，以預(yù)防凝汽器出現(xiàn)真空下降現(xiàn)象，如果其水位過(guò)高，會(huì)由于內(nèi)部冷卻空間不足，導(dǎo)致凝汽器內(nèi)部真空下降。同時(shí)還需對(duì)其水位和水溫進(jìn)行檢測(cè)，將其水溫控制在26℃最佳，并確保其有足夠的冷卻時(shí)間和冷卻面積。③加強(qiáng)對(duì)循環(huán)冷卻水水質(zhì)的監(jiān)督，確保其水質(zhì)質(zhì)量達(dá)標(biāo)，提升其換熱水平。如果凝汽器出現(xiàn)真空下降問(wèn)題，則需安排相關(guān)人員對(duì)循環(huán)泵的電流、進(jìn)出水壓情況、凝結(jié)水溫度等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行認(rèn)真核查；關(guān)注凝汽器真空狀態(tài)的變化，確保降低負(fù)荷的全部操作均在有關(guān)要求的合理范圍內(nèi)；對(duì)水泵真空系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查，確保其處于正常運(yùn)行狀態(tài)等。

3.2對(duì)汽輪機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行和停機(jī)程序進(jìn)行控制

電廠可通過(guò)加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行以及停機(jī)進(jìn)行控制，讓汽輪機(jī)在提升工作效率的同時(shí)，還能有效降低能源的消耗。通常情況下，汽輪機(jī)啟動(dòng)所需的冷態(tài)氣壓值在2.5-3.0MPa；凝汽器真空壓力在-50～-40KPa范圍內(nèi)；溫度在270℃～300℃之間。其啟動(dòng)過(guò)程中需先預(yù)熱，所以能源消耗會(huì)增加，發(fā)電成本也會(huì)提高。對(duì)此，在啟動(dòng)汽輪機(jī)時(shí)，應(yīng)采用先開(kāi)旁壓方式，讓其壓力維持在2.0MPa上下，在此條件下，再打開(kāi)真空門，讓其真空壓力值控制在合理范圍內(nèi)。之后通過(guò)增加蒸汽量的方法提升暖機(jī)速度，將汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)間縮短。在電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中，要想在維持鍋爐中水循環(huán)良好的條件下，提升燃料效率，達(dá)到節(jié)能降耗目標(biāo)，可通過(guò)定、滑、定方式實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。通過(guò)這種方式，能在汽輪機(jī)機(jī)組負(fù)荷穩(wěn)定性不好的情況下，實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)一次性成功調(diào)頻需要，提升汽輪機(jī)機(jī)組能源使用率。一般情況下，汽輪機(jī)只有在檢修時(shí)才能停機(jī)，所以，停機(jī)過(guò)程中，電廠相關(guān)人員應(yīng)對(duì)其各關(guān)鍵部位進(jìn)行細(xì)致且全面的檢查，并根據(jù)實(shí)際情況和使用需求設(shè)置準(zhǔn)確、合理的相關(guān)參數(shù)，確保汽輪機(jī)停機(jī)時(shí)其他設(shè)備不會(huì)由此受損，使其使用壽命延長(zhǎng)。

3.3根據(jù)實(shí)際情況改造汽輪機(jī)，提升機(jī)組運(yùn)行效率

為提升汽輪機(jī)工作效率，完成節(jié)能降耗目標(biāo)，可從技術(shù)層面，通過(guò)改造原有的汽輪機(jī)來(lái)提升能源利用率，降低成本。凝汽器是電廠汽輪機(jī)中的一個(gè)重要關(guān)鍵部分，能在一定程度上影響機(jī)組發(fā)電的整體效率，影響其安全運(yùn)轉(zhuǎn)。所以，可通過(guò)改造凝汽器實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)。對(duì)凝汽器的真空裝、端差和水文等進(jìn)行改造，降低汽輪機(jī)大修概率，減少其停機(jī)時(shí)間，保證機(jī)組運(yùn)行安全，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)。另外，可對(duì)電廠汽輪機(jī)的汽封系統(tǒng)進(jìn)行改造，以提升能源利用率，比如平頂山市瑞平電廠就對(duì)汽封系統(tǒng)進(jìn)行了改造，大大提升了機(jī)組工作效率，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗目標(biāo)。

3.4科學(xué)優(yōu)化汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)

汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)科學(xué)優(yōu)化，能有效減少相關(guān)輔助系統(tǒng)的泄漏失誤情況出現(xiàn)。同時(shí)其還直接影響著機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性能，所以，科學(xué)優(yōu)化調(diào)整其熱力系統(tǒng)，對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)來(lái)說(shuō)，是非常關(guān)鍵的措施之一。優(yōu)化調(diào)整汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)及其配置，能進(jìn)一步提升汽輪機(jī)的整體性能，還能使汽輪機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)內(nèi)漏和能源外漏等現(xiàn)象的概率盡可能減到最低。相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際熱力系統(tǒng)布置情況，并根據(jù)系統(tǒng)管道走向，科學(xué)合理地對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化熱力系統(tǒng)中的各個(gè)配置，降低能源消耗量，同時(shí)還能有效減少維護(hù)修理工作量，確保機(jī)組運(yùn)行安全、穩(wěn)定，提升電廠的經(jīng)濟(jì)效益。另外，對(duì)熱力系統(tǒng)的中壓和高壓外下缸的疏水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整；也可改進(jìn)高加疏水方式，并對(duì)高加運(yùn)行的水位進(jìn)行試驗(yàn)；電廠相關(guān)人員對(duì)熱力系統(tǒng)各部位，定期做好檢修工作等。

3.5優(yōu)化機(jī)組的循環(huán)水泵

電廠汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，需使用多臺(tái)同級(jí)機(jī)組，雖然運(yùn)行效率有了很大提升，但是，汽輪機(jī)的循環(huán)水系運(yùn)行模式還是傳統(tǒng)單元制，這導(dǎo)致機(jī)組的整體經(jīng)濟(jì)效益受到嚴(yán)重制約。電廠汽輪機(jī)的整體機(jī)組中，水循環(huán)系統(tǒng)是其中耗損最大的一個(gè)部分，所以，對(duì)機(jī)組的循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)際上對(duì)汽輪機(jī)整體運(yùn)行的節(jié)能降耗有著極大影響。優(yōu)化水循環(huán)系統(tǒng)能有效實(shí)現(xiàn)單元的獨(dú)立運(yùn)行，還能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)組的合作運(yùn)行。電廠汽輪機(jī)日常運(yùn)行過(guò)程中，技術(shù)人員在計(jì)算凝汽器負(fù)荷的基礎(chǔ)之上，對(duì)循環(huán)水總體用量進(jìn)行明確，以便科學(xué)調(diào)整循環(huán)水泵的運(yùn)行狀況，幫助機(jī)組循環(huán)水泵將其耗損降低，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)。

四、結(jié)束語(yǔ)

汽輪機(jī)是電廠生產(chǎn)中的最重要的設(shè)備，為了獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益，必須在現(xiàn)有水平的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，以擺脫其對(duì)能源的依賴。綜合分析各種影響因素，通過(guò)技術(shù)水平的提高，對(duì)汽輪機(jī)的工作性能進(jìn)行優(yōu)化，總而提高電廠的生產(chǎn)效率。我們要認(rèn)識(shí)到任何事物的改進(jìn)都不能一蹴而就，要在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中不斷的加以調(diào)整，才能獲得最佳的效果。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：河北國(guó)華滄東發(fā)電有限責(zé)任公司）