對(duì)火電廠(chǎng)汽輪機(jī)運(yùn)行節(jié)能降耗措施的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

李晉彪

摘要：汽輪機(jī)的使用在電廠(chǎng)運(yùn)行中起到很大的作用，它能大量消耗能源，所以汽輪機(jī)如果采用節(jié)能降耗措施就會(huì)大大提高電廠(chǎng)工作效率，取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。因此我們要對(duì)電廠(chǎng)汽輪機(jī)的運(yùn)行加以技術(shù)改造，從根本上減少電廠(chǎng)能源的消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。下面本文就電廠(chǎng)汽輪機(jī)運(yùn)行的現(xiàn)狀以及如何節(jié)能降耗進(jìn)行分析，希望可以對(duì)我國(guó)電廠(chǎng)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：電廠(chǎng)汽輪機(jī)；運(yùn)行；節(jié)能降耗；措施

1 電廠(chǎng)汽輪機(jī)

1.1 背景

當(dāng)前能源市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈，作為二次能源的主要生產(chǎn)單位，電廠(chǎng)的經(jīng)營(yíng)形勢(shì)也變得更加嚴(yán)峻。目前對(duì)于電廠(chǎng)而言，其提升自身經(jīng)濟(jì)價(jià)值的措施是有效的節(jié)約能源與降低消耗。通過(guò)對(duì)輸送途徑進(jìn)行有效的保護(hù)可以有效降低能源輸送過(guò)程中的能源浪費(fèi)[1]。眾所周知，電廠(chǎng)的運(yùn)行離不開(kāi)汽輪機(jī)，但是汽輪機(jī)在運(yùn)行時(shí)會(huì)大量消耗能源，因此需要我們對(duì)汽輪機(jī)的相關(guān)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行一定的調(diào)節(jié)，從而節(jié)約能源與降低消耗，提高電廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 節(jié)約能源與降低消耗的經(jīng)濟(jì)可行性

對(duì)于電廠(chǎng)企業(yè)而言，進(jìn)行有關(guān)汽輪機(jī)改革技術(shù)的目的是提升投入產(chǎn)出比，從而進(jìn)行對(duì)應(yīng)的成本收益計(jì)算，不能為了節(jié)能而節(jié)能，需要更加注重節(jié)能和成本的收益比例[2]。目前的技術(shù)改造成本中，占據(jù)較大比例的是購(gòu)買(mǎi)新型汽輪機(jī)的費(fèi)用。相比于目前對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行改造的技術(shù)成本而言，節(jié)約能源與降低消耗的措施更易施行，并且能夠更有效降低電廠(chǎng)的資源浪費(fèi)。因此從對(duì)電廠(chǎng)汽輪機(jī)進(jìn)行節(jié)約能源與降低消耗的經(jīng)濟(jì)措施來(lái)看，具有較大的可行性。

1.3 節(jié)約能源與降低消耗的技術(shù)可行性

我國(guó)已具有多年的各型汽輪機(jī)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，并且積累了較為成熟的運(yùn)行技術(shù)。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐證明，對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)以后，可以提高其能源上的轉(zhuǎn)化率以及熱效率，降低能源消耗程度，從而提升汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和安全可靠性。所以，從對(duì)電廠(chǎng)汽輪機(jī)進(jìn)行節(jié)約能源與降低消耗的技術(shù)措施來(lái)看，具有較大的可行性。

2 火電廠(chǎng)汽輪機(jī)能量損失的影響因素

2.1 設(shè)備的影響

汽缸是汽輪機(jī)中非常重要的組成部分，它的作用是隔開(kāi)空氣與汽輪機(jī)的通流部分，以保證蒸汽能在汽輪機(jī)內(nèi)做功。保證氣缸的高效、合理運(yùn)行是減少汽輪機(jī)能量損耗的有效措施。但從我國(guó)的電廠(chǎng)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)看，我國(guó)自行生產(chǎn)的設(shè)備都存在一定的不足，汽缸也不例外，國(guó)內(nèi)汽輪機(jī)機(jī)組的缸效率實(shí)際值低于設(shè)計(jì)值，與國(guó)際水平相比還有較大的差距，而缸效率的降低在各個(gè)工況下都有可能導(dǎo)致汽輪機(jī)整體的能量消耗加大。

2.2 溫度、壓力的影響

溫度值、氣壓值與汽輪機(jī)的工作效率有著直接的關(guān)系。空氣吹入比例高或噴水量過(guò)大時(shí)，如果汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的燃料供應(yīng)不足、溫度達(dá)不到要求，則會(huì)使加熱器中出現(xiàn)嚴(yán)重的積垢現(xiàn)象，進(jìn)而增加汽輪機(jī)機(jī)組的能耗、降低工作效率；當(dāng)水力壓強(qiáng)不足、燃燒不充分時(shí)，會(huì)使主要蒸汽的流量值增加，引起機(jī)組蒸汽氣壓降低，進(jìn)而影響機(jī)組的工作效率。

2.3 電力負(fù)荷的影響

由于在我國(guó)電網(wǎng)工作中電力負(fù)荷的變化幅度較大，經(jīng)常出現(xiàn)較大的峰谷變化，所以，汽輪機(jī)只能通過(guò)反復(fù)地調(diào)整來(lái)適應(yīng)電力負(fù)荷的大幅度變化，這樣無(wú)疑會(huì)加大汽輪機(jī)不必要的能量損耗。

3 電廠(chǎng)汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能降耗措施分析

3.1 保證維護(hù)獲得最佳真空效果

運(yùn)行中維持汽輪機(jī)的凝汽器最佳的真空是保證汽輪機(jī)高效運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，其可以強(qiáng)化汽輪機(jī)組的做功效率和能力，還可以有效的降低燃料的使用量提高機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效率。汽輪機(jī)運(yùn)行中保持凝汽器的真空措施如下：保證汽輪機(jī)組的真空性，機(jī)組的密閉性。主要是針對(duì)機(jī)組進(jìn)行真空試驗(yàn)，定期對(duì)機(jī)組進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)灌水的方式來(lái)測(cè)定汽輪機(jī)組的真空程度。同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水環(huán)式真空泵的維護(hù)和保養(yǎng)，檢測(cè)機(jī)組的射水池的水位是否保持在標(biāo)準(zhǔn)以?xún)?nèi)，保證水溫持續(xù)在平穩(wěn)狀態(tài)，通常維持在規(guī)范要求額水溫，過(guò)高或者過(guò)低應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。強(qiáng)化水質(zhì)的監(jiān)測(cè)，如果出現(xiàn)管道的阻塞應(yīng)進(jìn)行及時(shí)處理，定期對(duì)管道進(jìn)行清理，保證管道對(duì)外的熱交換效率。最后，還應(yīng)保持相應(yīng)穩(wěn)定的水位，如果凝汽器水位過(guò)高會(huì)較少空間，而冷卻的面積減少而真空度會(huì)降低。

3.2 控制給水水溫

給水水溫高低會(huì)直接影響加熱過(guò)程中的燃料消耗，水溫高則需要升溫的過(guò)程相對(duì)短，對(duì)燃料的消耗也就少，同時(shí)鍋爐排煙的過(guò)程也就短，相對(duì)熱量損耗也就變低。反之如果水溫較低則會(huì)消耗大量的燃料從而保證升溫的過(guò)程，此時(shí)相對(duì)熱效率將降低，所以必須保持水溫。首先，是對(duì)加熱裝置進(jìn)行常態(tài)化的維護(hù)，注意觀(guān)察和維護(hù)筒體的密閉性以及隔板密閉性等，尤其是對(duì)加熱鋼管的檢測(cè)，保證其不會(huì)出現(xiàn)漏點(diǎn)，如果發(fā)現(xiàn)應(yīng)進(jìn)行修復(fù)。其中筒體的密封性較差必然會(huì)導(dǎo)致蒸汽和水的熱交換效率下降，甚至出現(xiàn)蒸汽短路而影響水溫的保持；水室中的隔板密閉性降低則會(huì)出現(xiàn)短走旁路的情況而降低水位，所以應(yīng)加以控制。其次，應(yīng)嚴(yán)格的按照規(guī)程進(jìn)行機(jī)組操作，對(duì)機(jī)組滑停、滑啟等，保持加高水位的穩(wěn)定性，強(qiáng)化高加運(yùn)行的維護(hù)措施，降低換熱管的泄露情況，降低熱管的積垢情況，提高機(jī)組管道的投入率。最后，應(yīng)保障機(jī)組設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，保障回?zé)岬慕?jīng)濟(jì)性，這樣就可維持加熱器的水位正常。

3.3 強(qiáng)化機(jī)組的運(yùn)行操作過(guò)程

首先，啟動(dòng)過(guò)程中，應(yīng)按照相關(guān)的規(guī)程來(lái)進(jìn)行，對(duì)汽輪機(jī)的啟動(dòng)和沖轉(zhuǎn)參數(shù)等進(jìn)行監(jiān)控，保持主汽壓為2.5-3.5MPa，主汽壓的溫度也應(yīng)保持300℃以上，同時(shí)控制溫度的上限，不能超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)50℃，且凝汽器的真空度應(yīng)保證在60KPa以上。當(dāng)然運(yùn)行中不能完全達(dá)到上述的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，某些情況下汽輪機(jī)運(yùn)行中其汽壓會(huì)大于2.5-3.5MPa，且真空度會(huì)大于80-90KPa，所以每次啟動(dòng)汽輪機(jī)滯后都需要一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的暖機(jī)的過(guò)程，此時(shí)就延緩了并網(wǎng)的時(shí)間，增加了啟動(dòng)汽輪機(jī)所需要的電率。所以在運(yùn)行中因?yàn)閱?dòng)暖機(jī)的過(guò)程存在，也就造成暖管效果不好，啟動(dòng)汽輪機(jī)的主汽壓偏高，針對(duì)這樣的運(yùn)行特征，應(yīng)利用開(kāi)高低旁的做法，控制主汽壓，使之保持在2.5-3.5MPa以?xún)?nèi)，保持真空度在65-70KPa之間，主要就是控制蒸汽量，從而提高汽輪機(jī)暖機(jī)的效率，進(jìn)而控制脹差而縮短并網(wǎng)時(shí)間，以此降低能耗。

其次，運(yùn)行控制中汽輪機(jī)通常是“定-滑-定”這樣的模式，即在低負(fù)荷的工況下，為了保持鍋爐內(nèi)部水循環(huán)的穩(wěn)定和燃燒的相對(duì)穩(wěn)定，控制水泵軸在臨界轉(zhuǎn)速上的限制，利用定壓調(diào)節(jié)的措施，對(duì)高負(fù)荷的區(qū)域進(jìn)行噴嘴的調(diào)節(jié)措施，采用改變通流面積的措施來(lái)保持汽輪機(jī)的高效率運(yùn)行；對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行的負(fù)荷中間區(qū)域，一般是利用調(diào)節(jié)汽門(mén)來(lái)關(guān)閉運(yùn)行?！岸?滑-定”的運(yùn)行模式，可以適應(yīng)負(fù)荷的改變，以此滿(mǎn)足機(jī)組的一次調(diào)適的準(zhǔn)確性，有效的減少了調(diào)節(jié)中喪失的流量。對(duì)于汽輪機(jī)的高負(fù)荷運(yùn)行中，主汽溫度和壓力應(yīng)進(jìn)行提升，保證加熱器利用效率，對(duì)加熱器的水位進(jìn)行控制，減少汽輪機(jī)加熱器的壓力，提高給水的溫度。

最后，停機(jī)過(guò)程的控制，在汽輪機(jī)的運(yùn)行中，停車(chē)的時(shí)機(jī)是十分重要的，因此應(yīng)選擇合適的溫度和設(shè)備狀況下進(jìn)行停車(chē)操作，如在正常的運(yùn)行中都是采用滑參數(shù)的方式來(lái)進(jìn)行停車(chē)。不僅僅能利用系統(tǒng)內(nèi)部的余熱來(lái)進(jìn)行發(fā)電也可以有效降低系統(tǒng)的溫度，如鍋爐、汽輪機(jī)等設(shè)備的溫度控制，也有利于對(duì)設(shè)備的維修與維護(hù)，利用充分利用來(lái)降低能耗。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，控制汽輪機(jī)能量損耗是電廠(chǎng)非常重要的工作之一，它的運(yùn)行效率與電廠(chǎng)收益緊密結(jié)合，因此在實(shí)際中應(yīng)該選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ê褪侄?，要從電廠(chǎng)自身角度出發(fā)，對(duì)汽輪機(jī)的運(yùn)行方式深刻探索，注重與實(shí)際相結(jié)合。從多個(gè)環(huán)節(jié)采取不同的措施，充分發(fā)現(xiàn)并利用本廠(chǎng)汽輪機(jī)的特點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)操作，最終達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]張向.水泥熟料生產(chǎn)與余熱發(fā)電的協(xié)調(diào)控制和優(yōu)化運(yùn)行研究[D].華中科技大學(xué)，2013.

[2]胡雪婷.籠型異步電機(jī)的電磁損耗建模和降耗措施的研究[D].湖南大學(xué)，2013.