發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能技術(shù)要點

王丹

摘 要：發(fā)電廠汽輪機及其設(shè)備在工作中的節(jié)能降耗問題既是提升發(fā)電廠運行效益的重要課題，也是實現(xiàn)低碳環(huán)保的重要途徑之一。隨著我國對能源需求的進一步加大，發(fā)電廠節(jié)能降耗技術(shù)的研究也迫在眉睫。文章立足于節(jié)能降耗為出發(fā)點，結(jié)合發(fā)電廠汽輪機及其設(shè)備節(jié)能技術(shù)要點，對其相關(guān)的技術(shù)節(jié)能進行客觀分析，以期為提高發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備運行效率提供更多的參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：汽輪機；輔機設(shè)備；發(fā)電廠；節(jié)能降耗；技術(shù)要點

中圖分類號：TM621 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）11-0138-02

Abstract： The problem of energy saving and consumption reduction in the work of steam turbine and its equipment in power plant is not only an important issue to improve the operation efficiency of power plant， but also one of the important ways to realize low-carbon environmental protection. With the further increase of energy demand in China， the research of energy saving and consumption reduction technology in power plants is imminent. In this paper， based on energy saving and energy saving， combined with the main points of energy saving technology of steam turbine and its equipment in power plant， the related technology energy saving is analyzed objectively. In order to improve the power plant turbine and auxiliary equipment operation efficiency to provide more reference and reference.

Keywords： steam turbine； auxiliary equipment； power plant； energy saving and consumption reduction； technical points

隨著汽輪機技術(shù)的不斷創(chuàng)新與完善，其熱效率也得到了較大的提升。隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，并在在市場經(jīng)濟的推動下，電力行業(yè)也面臨著節(jié)能增效的壓力，因此，全面加強發(fā)電廠汽輪機運行效率的有效性，全面降低能源消耗則其是有效提升經(jīng)濟效益、社會效益的最要途徑[1]。本文就發(fā)電廠汽輪機及其設(shè)備節(jié)能技術(shù)要點進行系統(tǒng)闡述。

1 汽輪機節(jié)能增效的可行性分析

（1）技術(shù)方面。目前，我國現(xiàn)有汽輪機技術(shù)業(yè)已通過長期的實踐運行與技術(shù)發(fā)展，其技術(shù)已經(jīng)更為完善，其熱效率也得到了極大的提升，在減少能源消耗的基礎(chǔ)之上，對全面提升發(fā)電廠汽輪機能源轉(zhuǎn)化效率、提高自身節(jié)能減排能力具有重要的意義。同是，經(jīng)過技術(shù)改造后的汽輪機，其運行的可靠性與安全性均得到了極大的提升，這為發(fā)電廠汽輪機及其設(shè)備節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新也提供了技術(shù)支撐[2]。

（2）經(jīng)濟方面。發(fā)電廠汽輪機及其設(shè)備節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新過程中，要對創(chuàng)新后的成本收益進行科學(xué)、合理的評估，絕不能盲目追求技術(shù)創(chuàng)新或改造而未達到節(jié)能減排的目的，同時，技術(shù)創(chuàng)新還要滿足低成本、高效益的經(jīng)濟指標(biāo)。目前，我國絕大多數(shù)的發(fā)電廠對其汽輪機的改造與創(chuàng)新，其投入的成本遠小于購買新式汽輪機，且經(jīng)過技術(shù)改造、創(chuàng)新后，汽輪機能耗方面也得到了有效的控制；從遠期效益角度看，發(fā)電廠對汽輪機及其輔機設(shè)備的節(jié)能技術(shù)改造與創(chuàng)新在經(jīng)濟角度上具有更高的可行性[3]。

2 影響發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備能耗因素分析

（1）汽輪機及其輔機設(shè)備能耗因素分析。發(fā)電廠汽輪機氣缸是一個相對封閉良好的氣室以阻斷氣缸內(nèi)氣體與外界空氣，進而達到將更多的蒸汽能轉(zhuǎn)化為機械能。但是，氣缸的內(nèi)缸與外缺間還存在空氣夾層，在其工作時，會通過熱輻射作用將內(nèi)缸熱能傳遞至外缸，且夾層內(nèi)的氣流也會在某種程度上對氣缸進行預(yù)加熱，以保障氣缸內(nèi)工作效率。汽輪機正常工作時，氣缸內(nèi)的噴水量能對氣壓、溫度產(chǎn)生相對應(yīng)的影響；在熱能持續(xù)供應(yīng)狀態(tài)下，噴水量與空氣間的比重會不斷增加，其對應(yīng)的熱能消耗也會隨之增加，此時，汽輪機自身的工作效率會出現(xiàn)較低狀態(tài)，進而產(chǎn)生能量耗損情況[4]。蒸汽壓力、溫度的變化會也對汽輪耗損產(chǎn)生一定影響。因此，在實際操作時，需保持鍋爐冷水壁、過熱器內(nèi)部清潔，同時，還要保證相關(guān)輔機的管線路的合理封閉性。

（2）汽輪機及其輔機設(shè)備運行調(diào)整因素分析。汽輪機及其輔機設(shè)備運行調(diào)整的合理性也會直接影響到其整體節(jié)能降耗的有效性。汽輪機及其輔機設(shè)備運行調(diào)整中主要存在的問題有以下幾方面：首先，沒有采取循環(huán)水優(yōu)化運行方進而容易導(dǎo)致二次濾網(wǎng)未能得到及時維護而造成堵塞，或是真空泵冷卻水溫度過高等原因而導(dǎo)致凝汽器真空偏高；其次，機組在啟停時，若暖機時間調(diào)整不當(dāng)或過長也易造成機組跳閘等，使機組因頻繁開停機而增加能耗；第三，機組因運行調(diào)整不當(dāng)時，也極易造成各參數(shù)與實際負(fù)荷不符而出現(xiàn)能耗增加；第四，一些未能新運行技術(shù)創(chuàng)新或改造的舊機組，其能耗也較新機組或技術(shù)創(chuàng)新機組能耗偏高；第五，加熱器水位設(shè)定不合理，出現(xiàn)過高或過低現(xiàn)象；第六，凝結(jié)水泵運行方式不合理等，上述環(huán)節(jié)未對其進行合理調(diào)整也會導(dǎo)致汽輪機及其輔機設(shè)備運行能耗增加[5]。

3 發(fā)電廠汽輪機及輔機設(shè)備節(jié)能技術(shù)的有效途徑

汽輪機及其輔機設(shè)備組經(jīng)長時間運行后，其能耗必然會出現(xiàn)不同程度增加的問題，因此，不斷地對汽輪機及其輔機設(shè)備進行節(jié)能技術(shù)改造及優(yōu)化運行方案等則是全面提升汽輪機組運行有效性、實現(xiàn)增效降排的重要途徑。

（1）鍋爐上水泵改造。汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能技術(shù)改造應(yīng)對原有能耗較高的鍋爐上水泵換成能耗較小的上水泵。在機組啟動前或鍋爐汽水系統(tǒng)上壓試驗時，即可采用能耗較小的上水泵為汽包上水，且在鍋爐點火后或需升壓后方啟動電泵以降低能耗。

（2）加熱系統(tǒng)的技術(shù)改造。發(fā)電廠汽輪機的熱力系統(tǒng)是利用煤燃來加熱給水，且煤在燃燒加熱水時，既會損失掉一些熱量，也會因給水初始溫度過低而損失更多的能量，進而導(dǎo)致鍋爐的熱效率降低。因此，應(yīng)對給水溫度予以嚴(yán)格控制。首先，保證高壓加熱器投入率。汽輪機機組在正常的啟停過程中須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程進行操作，并及時投入或解列高壓加熱器；為了有效避免在汽輪機運行中高壓加熱器解列，工作人員應(yīng)對高壓加熱器予以合理維護，避免人為失誤或疏忽而造成不必要的能源損耗。另外，還要保持高壓加熱器水位的穩(wěn)定性，并對高壓加熱器換熱管等進行定期清潔，以有效清除管內(nèi)積垢，進而達到提高換熱管的傳熱效率，降低該部位的熱應(yīng)力，以達到節(jié)能降耗目的[6]。其次，保持加熱器正常水位。當(dāng)汽輪機加熱器內(nèi)的水位過高時，則會淹沒換熱管，在降低換熱面積的同時也會降低換熱效率；同時，還可能會發(fā)生疏水倒流入汽輪機問題而影響到機組安全。另外，還應(yīng)加強加熱器的維護工作。工作人員應(yīng)重視對加熱器冷卻水管等相關(guān)設(shè)備的嚴(yán)密性進行檢查與維護；如冷卻水管出現(xiàn)泄漏時，則會對給水造成污染，若水室隔板出現(xiàn)泄露則會造成一部分高壓給水無法通過冷卻水管，進而導(dǎo)致給水溫度過低而出現(xiàn)能源損耗。因此，一旦發(fā)現(xiàn)加熱器系統(tǒng)出現(xiàn)漏點則須及時予以維護、堵漏。

（3）凝結(jié)器系統(tǒng)改造。汽輪機在正常工作時，蒸汽的做功則是蒸汽降溫、降壓的一個過程；正常情況下，壓力降得越低，蒸汽做功則會越多。這就需要凝汽器內(nèi)的壓力必須保持最佳真空狀態(tài)，以此來保障汽輪機的做功效率，既可以達到減少煤耗，還可以提升機組的經(jīng)濟效益。首先，對凝汽器真空嚴(yán)密性進行高精度試驗。為提高凝汽設(shè)備在工作時真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性，必須定期對真空嚴(yán)密性進行高精度的試驗，一旦發(fā)生凝汽器真空不合格時，須對其進行及時的維護、堵漏。其次，定期維護抽氣設(shè)備。工作人員應(yīng)定期對抽氣器工作水箱水位進行檢查，使之保障在正常水位；且要保證抽氣器工作水箱水溫<26℃。第三，嚴(yán)格控制循環(huán)水水質(zhì)。工作人員應(yīng)對循環(huán)水的水質(zhì)予以嚴(yán)格監(jiān)控，以避免凝汽器銅管內(nèi)出現(xiàn)水垢而影響換熱效果。如定期對膠球清洗系統(tǒng)進行檢查，查看其運轉(zhuǎn)情況，保障其工作效率。一旦發(fā)現(xiàn)有水垢形成后，應(yīng)及時予以清洗以保證換熱效果。另外，應(yīng)定期循環(huán)水泵進行清查、維護，定期對旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)、二次濾網(wǎng)等進行清理、沖洗，在提高循環(huán)水水質(zhì)的同時，也能夠提高換熱效果[7]。

（4）冷卻水塔系統(tǒng)改造。汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能技術(shù)改造過程中，還應(yīng)加強對冷水塔相關(guān)裝置的維護工作。工作人員應(yīng)定期對冷水塔內(nèi)部裝置進行維護，以保證冷水塔換熱效果；如在冷卻塔中安裝進風(fēng)導(dǎo)流裝置等，以降低環(huán)境風(fēng)對換熱效果的影響。另外，還要保證凝結(jié)水水位的正常，在保障換熱面積的同時，也能夠提高整個機組運動的安全性與經(jīng)濟性。

（5）汽水系統(tǒng)改造。汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能技術(shù)改造過程中，要盡量提高溫水的使用率，使主汽溫度、再熱蒸汽溫度等盡量接近相關(guān)的設(shè)計值；同時，還要保障蒸汽壓力，以提高蒸汽做功的高效性。另外，汽水品質(zhì)是影響汽輪機節(jié)能降耗的重要環(huán)節(jié)之一；汽水品質(zhì)差，既會引發(fā)汽輪機通流部分結(jié)垢現(xiàn)象的出現(xiàn)，還會影響汽輪機的工作效率，甚至還會對汽輪機的安全運轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定的影響。因此，工作人員應(yīng)提高汽水霧化效果、合并設(shè)計補水方式，避免凝結(jié)水中溶氧過多等，以達到提高汽車品質(zhì)、提高汽輪機工作效率的目的[8]。

（6）機組啟停優(yōu)化調(diào)整。汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能技術(shù)改造過程中應(yīng)對機組啟停予以合理的優(yōu)化與調(diào)整。首先，汽輪機組在啟動過程中，工作人員必須嚴(yán)格按照相關(guān)的啟動節(jié)點進行操作，并保證各項操作內(nèi)容均能夠按照相關(guān)規(guī)定時間完成，以減少汽輪機組設(shè)備不必要的運行時間，進而在全面縮短機組啟動時間的基礎(chǔ)上有效降低機組啟動成本。其次，在汽輪機機組停運時，也要按照相應(yīng)的停機節(jié)點來完成，既要及時停運循環(huán)泵、凝水泵等高耗能設(shè)備，也要及時關(guān)停相關(guān)設(shè)備，如給水泵等。由于，汽輪機盤車狀態(tài)下，只需啟動小冷卻水泵即可對主機潤滑油予以有效的冷卻，其可實現(xiàn)提前停止循環(huán)水泵的節(jié)能目的。

綜上所述，發(fā)電廠汽輪機及輔機設(shè)備的節(jié)能技術(shù)改造與創(chuàng)新，應(yīng)全面對主機及輔機機組節(jié)能降耗關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行節(jié)能減排可行性進行技術(shù)研究，并在不影響機組整體運行的基礎(chǔ)之上予以有針對的性技術(shù)改造和運行優(yōu)化。另外，也要充分發(fā)揮相關(guān)工作人員的技術(shù)創(chuàng)新與管理潛能，以進一步推動發(fā)電廠汽輪機及輔機設(shè)備節(jié)能改造和創(chuàng)新的長效進行，為企業(yè)節(jié)能增效做出更多的貢獻。

參考文獻：

[1]鄭錫開.發(fā)電廠汽輪機運行節(jié)能降耗策略研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016（20）.

[2]張超.汽輪機能耗高的原因分析與對策[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟與信息化，2016（15）.

[3]陳杉林.發(fā)電廠汽輪機運行節(jié)能降耗策略探究[J].科技展望，2015（22）.

[4]趙陽.論電廠汽輪機中輔機的優(yōu)化方式及改進措施[J].建材與裝飾，2017（5）.

[5]陳益利.論電廠汽輪機中輔機的優(yōu)化方式及改進措施[J].科技與企業(yè)，2014（20）.

[6]王林，趙朝利.加強電廠汽輪機運行的節(jié)能降耗的策略分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（2）.

[7]張鵬飛，呼斯楞.電廠汽輪機輔機運行優(yōu)化和改進的分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（5）.

[8]張斌.發(fā)電廠汽輪機運行節(jié)能降耗的措施探討[J].科技風(fēng)，2014（22）.