關(guān)于電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗的研究與探討

許環(huán)保

摘要：自從美國科學(xué)家愛迪生于1879年發(fā)明了世界上第一盞實(shí)用的白熾燈泡開始，各地電廠迅速發(fā)展起來。人類社會(huì)進(jìn)入了電器化時(shí)代，電力能源是人類日常生活中不可或缺的重要能源。在一般的熱電廠中，汽輪機(jī)是其重要的機(jī)械設(shè)備，汽輪機(jī)通過燃燒能源物質(zhì)產(chǎn)生的蒸汽為動(dòng)力，將其轉(zhuǎn)化為電能。但是，汽輪機(jī)在產(chǎn)生電能的過程中會(huì)造成能源損耗和環(huán)境污染等問題，已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展中急需解決的問題。

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

汽輪機(jī)不僅是電力生產(chǎn)的重要組成部分之一，也是能量轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵設(shè)備之一，而汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中會(huì)消耗大量的能量，所以實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)的節(jié)能降耗有著十份重要的意義，不僅可以為民眾帶來更加優(yōu)惠的用電價(jià)格，還可以有效體現(xiàn)節(jié)約環(huán)保的社會(huì)發(fā)展理念。

1電廠汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)組成及其工作原理

一般火力發(fā)電廠中使用的汽輪機(jī)也稱蒸汽透平發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種旋轉(zhuǎn)式蒸汽動(dòng)力裝置，高溫高壓蒸汽穿過固定噴嘴成為加速的氣流后噴射到葉片上，使裝有葉片排的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，同時(shí)對(duì)外做功，具有單機(jī)功率大、效率高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。汽輪機(jī)的本體結(jié)構(gòu)分為固定部分和轉(zhuǎn)動(dòng)部分兩大類。其中，固定部分包括氣缸、滑銷系統(tǒng)、隔板、噴嘴、汽封、軸承等一些固定零部件;轉(zhuǎn)動(dòng)部分主要包括主軸、葉輪、葉片、拉筋、圍帶等緊固件。汽輪機(jī)的工作原理是將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的外燃回轉(zhuǎn)式機(jī)械，將來自鍋爐的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后，依次經(jīng)過一系列環(huán)形配置的噴嘴和動(dòng)葉，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。蒸汽在汽輪機(jī)中，以不同方式進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，便構(gòu)成了不同工作原理的汽輪機(jī)。同時(shí)，汽輪機(jī)除了本體結(jié)構(gòu)外，還包括蒸汽系統(tǒng)設(shè)備、凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)備、給水系統(tǒng)等其他輔助設(shè)備裝置，共同組建成為電廠的發(fā)電單元。

2汽輪機(jī)在節(jié)能降耗方面的影響因素

高效率與機(jī)組通流。對(duì)于高效率，是指其他形式能量通過汽輪機(jī)進(jìn)行電能轉(zhuǎn)換的效率，以我國當(dāng)前實(shí)際情況分析，其與定值相比存在一定差距。對(duì)缸效率造成的影響較多，在具體運(yùn)用中，機(jī)組能耗會(huì)隨著缸效率減少而增加，兩者有著緊密的關(guān)系，可以通過增大氣流面積，提升氣流量，以達(dá)到節(jié)能降耗目的。汽輪機(jī)蒸汽壓力與溫度。在汽輪機(jī)處于運(yùn)行條件時(shí)，其具備一定蒸汽壓力以及溫度，通常，在汽輪機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，蒸汽壓力和流量為反比關(guān)系。在其運(yùn)行過程中，隨著蒸汽壓力增加，蒸汽流量會(huì)隨之減少。因此，需要保證燃料充足，否則會(huì)致使汽輪機(jī)壓力以及溫度出現(xiàn)嚴(yán)重的下降問題，對(duì)其工作效率造成嚴(yán)重影響。

3汽輪機(jī)運(yùn)行中的節(jié)能降耗措施

3.1重視并改進(jìn)汽輪機(jī)的運(yùn)行操作

重視并改進(jìn)汽輪機(jī)的運(yùn)行操作，不僅可以確保汽輪機(jī)處于良好運(yùn)行狀態(tài)，并延長汽輪機(jī)的使用壽命，也有助于降低能源的損耗。比如，在汽輪機(jī)啟動(dòng)過程中，傳統(tǒng)方式需要一段時(shí)間的暖機(jī)流程，在一定程度上造成了能源的浪費(fèi)。運(yùn)行人員利用高低旁調(diào)整主、再熱蒸汽壓力和溫度，控制凝汽器真空略低，可以有效增加汽輪機(jī)的蒸汽量，提升汽輪機(jī)的暖機(jī)速度，從而實(shí)現(xiàn)縮短汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)間以及降低能源損耗的目的。其次，在汽輪機(jī)停機(jī)時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)盡量采用滑停的方式，也就是通過將蒸汽參數(shù)緩慢降低的方式，不僅可以有效降低汽輪機(jī)、鍋爐等設(shè)備的溫度，還能使鍋爐的余熱得到充分利用，從而實(shí)現(xiàn)降低能源損耗并提高能源利用效率的目的。

3.2加強(qiáng)對(duì)給水溫度的控制

運(yùn)行人員應(yīng)重視給水溫度的控制工作，并通過適當(dāng)?shù)拇胧┖皖A(yù)防方案，確保給水溫度在合理范圍之內(nèi)，避免因給水溫度的降低而影響到汽輪機(jī)組的運(yùn)行效率以及能源損耗。首先，應(yīng)對(duì)汽輪機(jī)組的實(shí)際需求等情況進(jìn)行綜合分析，從而規(guī)劃出科學(xué)、合理的燃料投放方案，然后利用科學(xué)的控制技術(shù)并嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行燃料投放操作，從而提高能源的利用效率并避免因操作不當(dāng)而引起的熱能損耗。其次，相關(guān)管理人員還應(yīng)制定合理的設(shè)備檢查維護(hù)制度，并定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和清理，從而確保設(shè)備的良好運(yùn)行，避免因管道泄露等問題影響到汽輪機(jī)組的運(yùn)行效率。

3.3重視汽輪機(jī)冷端優(yōu)化

冷端優(yōu)化，是以汽輪機(jī)的微增功率函數(shù)、凝汽器熱阻函數(shù)、循環(huán)冷卻水水阻函數(shù)、循環(huán)冷卻水泵效率函數(shù)、冷端凝汽器潔能管參數(shù)為基礎(chǔ)，以供電功率增量為目標(biāo)函數(shù)的專用于熱力發(fā)電廠冷端優(yōu)化節(jié)能技術(shù)。冷端優(yōu)化主要從凝汽器及其抽真空系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)等方面著手。凝汽器不僅對(duì)汽輪機(jī)組的運(yùn)行效率有所影響，還關(guān)系到汽輪機(jī)組的使用壽命，所以相關(guān)工作人員應(yīng)重視并加強(qiáng)凝汽器的管理控制工作，從而確保凝汽器的真空狀態(tài)以及運(yùn)行狀況在合理范圍之內(nèi)，不僅有助于提升汽輪機(jī)組的運(yùn)行效率并降低能源損耗，還有助于降低汽輪機(jī)組的故障發(fā)生率，從而延長汽輪機(jī)組的使用壽命。而要提升凝汽器管理控制質(zhì)量，首先需要保證操作人員具備足夠的專業(yè)技術(shù)能力以及崗位責(zé)任意識(shí)，并在凝汽器操作過程中嚴(yán)格遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，避免因不當(dāng)操作對(duì)凝汽器的組成構(gòu)件或運(yùn)行效果產(chǎn)生影響。其次，相關(guān)工作人員應(yīng)定期對(duì)凝汽器的真空密封性、管束情況等狀況進(jìn)行檢查，并重視對(duì)凝汽器水位的觀測(cè)，確保凝汽器的冷卻面積能夠滿足相應(yīng)需求，從而確保凝汽器的正常運(yùn)行。除此之外，相關(guān)工作人員還應(yīng)關(guān)注管道內(nèi)水質(zhì)的情況，并研究制定合理的凝汽器管道清理方案，避免因管道的堵塞而影響到凝汽器的運(yùn)行效果。優(yōu)化真空泵型式，改進(jìn)真空抽氣管道布置方式，進(jìn)行循泵變頻、高低速改造或者優(yōu)化運(yùn)行方式等手段，也可以實(shí)現(xiàn)冷端優(yōu)化。

3.4重視并優(yōu)化除氧器的運(yùn)行調(diào)整

除氧器的主要作用是通過熱力除氧的原理將鍋爐給水中的氧氣以及其他氣體去除，保證給水的品質(zhì)，并降低或避免給水中的氧氣和其他氣體帶來的設(shè)備腐蝕問題，從而確保鍋爐的換熱能力不受影響，減少能源以及熱量的損耗。其次，除氧器還具有一定的儲(chǔ)水功能，當(dāng)凝結(jié)水量與給水量存在差異時(shí)，可以通過除氧器存儲(chǔ)的水進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而確保鍋爐給水量在合理范圍之內(nèi)。所以，相關(guān)工作人員應(yīng)重視除氧器的檢測(cè)維護(hù)工作，其檢修內(nèi)容主要包括：填料的檢查，安全閥門、各汽水閥門的性能以及是否存在泄露點(diǎn)等安全隱患，除氧器各焊口的厚度檢測(cè)并進(jìn)行水壓測(cè)試，以及對(duì)除氧器水箱進(jìn)行清理、除銹和刷漆等操作，從而確保除氧器的性能符合汽輪機(jī)運(yùn)行需要。

3.5重視汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)以及通流部分的性能

相關(guān)工作人員應(yīng)在機(jī)組大修期間加強(qiáng)對(duì)軸封系統(tǒng)以及通流部分的檢查與維護(hù)工作。對(duì)于軸封系統(tǒng)的檢查維護(hù)工作，主要是檢查是否存在蒸汽外泄可能，疏水管道是否存在堵塞情況，以及是否存在供汽帶水問題等。而汽輪機(jī)通流部分的檢修工作，需要使用專用工具對(duì)隔板以及葉片進(jìn)行沖洗以及噴砂清理，然后需要檢查隔板以及葉片的腐蝕、松動(dòng)、傷痕等情況，并判斷組件是否需要更換，除此之外還應(yīng)對(duì)通流部分的軸向間隙、葉片頂部徑向間隙進(jìn)行檢測(cè)，從而確保軸封系統(tǒng)以及通流部分的性能良好，避免對(duì)汽輪機(jī)的運(yùn)行效率帶來影響。

4結(jié)語

通過對(duì)汽輪機(jī)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用以及優(yōu)化改造等方面的分析與探索工作，揭示了汽輪機(jī)在火力發(fā)電廠中具有的重要作用和地位。在響應(yīng)國家節(jié)能減排的號(hào)召下，積極探索設(shè)備的優(yōu)化升級(jí)，加強(qiáng)維護(hù)與監(jiān)管力度，可以有效地提升汽輪機(jī)運(yùn)行功率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，起到積極的目的，為我國電力事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)

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