關(guān)于火電廠汽輪機運行節(jié)能降耗措施的優(yōu)化

艾比布·艾乃都

【摘 ?要】因為火力發(fā)電在生產(chǎn)過程中需要使用化石燃料，能源消耗相對較高。為滿足節(jié)能降耗的要求，應(yīng)采取相應(yīng)的措施進行優(yōu)化。在新技術(shù)不斷應(yīng)用的過程中，電力市場的競爭越來越激烈，這對火電廠來說既是機遇也是挑戰(zhàn)。通過新技術(shù)的應(yīng)用，可以顯著降低發(fā)電廠的能源消耗，提高火力發(fā)電廠的綜合效益，促進經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電廠;汽輪機;節(jié)能降耗;措施;

人們生活水平的不斷提高，對電量的消耗和需求逐年增大，但是由于我國資源十分有限，必須要提高電力的使用效率。市場經(jīng)濟環(huán)境下電力行業(yè)面臨著巨大的壓力，如何利用較低的資源生產(chǎn)出更多的電量，這是我國電力行業(yè)應(yīng)該思考的問題。在節(jié)能減排的社會環(huán)境下，電力行業(yè)如何才能做到低碳環(huán)保，電力行業(yè)中的汽輪機運行如何才能最大化地降低能源的消耗，這是社會關(guān)注的熱點話題。

一、火電廠汽輪機節(jié)能降耗的可行性研究

1.技術(shù)的原因。上世紀末，我國就已經(jīng)開始對老式汽輪機進行了技術(shù)改造。截止到日前，多年的實戰(zhàn)經(jīng)驗下使得我國的汽輪機在節(jié)能方面取得了較大成就。而且經(jīng)過改造之后的汽輪機不僅能夠有效地降低耗損，還能夠有效地提升熱效率，提高資源能源的轉(zhuǎn)換效率，并在一定程度上提高了汽輪機的運行穩(wěn)定性和安全性?；诖硕?，我國已經(jīng)具備了對汽輪機實行降低耗能的技術(shù)條件。

2.經(jīng)濟原因。對于任何一個企業(yè)而言，首先需要考慮到經(jīng)濟利益。因此，在對火電廠汽輪機實施技術(shù)革新之前，需要對成本收益進行了解，進而避免為實現(xiàn)節(jié)能項目而過多的投入成本。經(jīng)過對相關(guān)數(shù)據(jù)分析得出，技術(shù)革新花費的成本比購買新的汽輪機花費成本要高，但是經(jīng)過一系列的改造之后，可大大降低汽輪機的能耗量，并且不影響火力發(fā)電廠的經(jīng)濟效益?；诖硕?，從經(jīng)濟方面入手分析得出，汽輪機的改造具有可行性。

二、影響汽輪機能量的關(guān)鍵因素分析

1.設(shè)備因素。汽缸作為火電廠的汽輪機的重要組成元件之一，主要作用是將空氣和汽輪機通流的部分分開，以此保證汽輪機中蒸汽正常做功，才能提供機械做功需要的動力。因此如果要將汽輪機的能量損耗降到最低，就需要對汽缸的工作原理進行分析，汽輪機在工作的過程中，要合理、高效地發(fā)揮功效。相較于國外技術(shù)來說，我國科技發(fā)展現(xiàn)狀還不夠先進，技術(shù)人員的水平參差不齊，因此，我國自行研發(fā)生產(chǎn)的汽輪機在使用過程中仍然存在很多不足之處，汽輪機實際的運行效率還不能夠達到額定的效率，正是由于汽輪機運行效率的低下，導致火電廠汽輪機出現(xiàn)了能量的大量耗損。

2.溫度、壓力等因素。火電廠汽輪機運行效率主要受蒸汽溫度和壓力的影響。主蒸汽壓力升高后，蒸汽的做功能力增加了，對機組經(jīng)濟運行是有利的，但是對末級葉片的工作不利。新蒸汽壓力降低，機組汽耗增加，經(jīng)濟性降低。運行溫度高于設(shè)計值很多時，造成金屬機械性能的惡化，強度降低，脆性增加，嚴重時設(shè)備損壞。新蒸汽溫度降低，循環(huán)熱效率下降，如果保持負荷不變，則蒸汽流量增加，且增大了汽輪機的濕汽損失，降低了機內(nèi)效率。

3.電力負荷因素。由于科技不夠發(fā)達，我國電網(wǎng)的穩(wěn)定程度一直受到廣泛關(guān)注，電網(wǎng)的電流一直處于不穩(wěn)定狀態(tài)。具體包括兩部分：一是電力負荷，其具有較大的變化幅度，另一個是峰谷的變化，呈現(xiàn)出明顯的高低狀態(tài)。因此，火電廠汽輪機在工作過程中，為了適應(yīng)我國電流不穩(wěn)定的特點，需要不斷進行自身結(jié)構(gòu)的調(diào)整。而在這一過程中，汽輪機所做的功就是無用功，從而會損耗一部分能量。

三、汽輪機啟動、運行和停止的正確操作

1.汽輪機啟動工作。根據(jù)相應(yīng)的規(guī)定，對于汽輪機的啟動沖轉(zhuǎn)參數(shù)應(yīng)該是保持主汽壓力為1.5Mpa-2.0MPa，主汽的溫度保持在300℃以上，并且過熱度要求在50℃以上，凝汽器的真空控制在60kPa以上。實際運行中很難達到這樣的標準。汽輪機在實際的啟動中所出現(xiàn)的主汽壓力均大于1.5Mpa-2.0MPa，每次啟動汽輪機之后需要較長時間的暖機過程，這樣加長并網(wǎng)所需時間，增加啟動汽輪機的用電率。由于啟動汽輪機所需的暖機過程較長，暖管質(zhì)量不高，導致啟動汽輪機的主汽壓力比較高，面對這種情況，主要采用的解決對策是利用開高低旁方法，把壓力控制在1.5Mpa-2.0MPa之間，保持汽輪機的真空控制在65kPa-70kPa之間，目的是增加汽輪機蒸汽量，從而大大提高汽輪機的暖機速度，并且有利于控制脹差，縮短汽輪機的并網(wǎng)時間。高、低壓加熱器在機組啟動時，要隨汽機沖轉(zhuǎn)同步投入。

2.汽輪機運行分析。（1）汽輪機一般采用的是定--滑--定這樣的運行方式，也就是在低負荷（40%負荷一下）的情況下，為了能夠保持鍋爐內(nèi)水循環(huán)以及燃燒穩(wěn)定，通常采用的方法是定壓調(diào)節(jié)，對于高負荷（70%負荷以上）的區(qū)域一般采用的是噴嘴調(diào)節(jié)方法，采用轉(zhuǎn)變通流面積這種方式來保持汽輪機組高效率運行;對于汽輪機運行的中間負荷區(qū)域，通常是按照經(jīng)濟性最優(yōu)的滑壓運行曲線滑壓運行。定—滑—定能很強的適應(yīng)負荷的變化，滿足機組的一次調(diào)頻，有效的減少節(jié)流損失。對于汽輪機的高負荷運作，主汽溫度和壓力要適當提高，確保加熱器能有較高使用率。對加熱器的水位進行合理調(diào)整，減少加熱器的端差，提高給水的溫度。（2）火電部制定優(yōu)化運行技術(shù)措施及指標管理辦法，通過在運行值內(nèi)開展指標竟賽，指標得分前三名的進行獎勵，極大的調(diào)動了運行人員調(diào)整的積極性。不斷優(yōu)化機組運行方式、督促指導運行調(diào)整、精心操作，以抓小指標來促進大指標的完成，確保機組各項參數(shù)運行在最佳值，主汽溫度、再熱汽溫均同比升高，端差同比下降，真空度同比升高，鍋爐效率同比升高。通過開展竟賽活動，并執(zhí)行優(yōu)化運行技術(shù)措施，各輔助電耗同比均有大幅下降。（3）汽輪機停機分析。在汽輪機運行過程中，選擇適當?shù)臅r機停機，能夠降低設(shè)備溫度和能源的消耗。例如在正常運行中采用滑參數(shù)方式進行停機處理，不僅能充分利用鍋爐的余熱進行發(fā)電，而且還能有效的降低鍋爐、汽輪機等設(shè)備溫度，有利于設(shè)備的維修和護理。

3.治理閥門內(nèi)漏。閥門內(nèi)漏對機組的經(jīng)濟性影響很大，要從設(shè)計、安裝、采購等方面著手把好質(zhì)量關(guān)，針對機組閥門內(nèi)漏情況，組織專業(yè)人員進行內(nèi)漏閥門的檢查，有內(nèi)漏的閥門將手動門關(guān)嚴，不能關(guān)嚴的閥門，通知設(shè)備部點檢進行處理;經(jīng)過機組小修時對閥門的治理，在機組啟動并網(wǎng)后重點對內(nèi)漏閥門進行檢查，并手動搖嚴，可以極大的降低機組熱耗。

4.進行技術(shù)改造。為了達到節(jié)能降耗的目標，可以對現(xiàn)有的汽輪機進行技術(shù)改造，這樣就能在保證運行的前提下提高汽輪的運行效率，降低發(fā)電成本。（1）汽輪機汽封系統(tǒng)改造。汽輪機長時間運行，汽封磨損導致漏氣量增大，降低機組真空。通過低壓汽封改造可以有效降低汽封漏氣，提高機組真空。（2）凝結(jié)泵變頻改造。凝結(jié)水母管壓力由調(diào)門控制改為凝結(jié)泵電機變頻控制，有效降低系統(tǒng)節(jié)流損失及輔機耗電率?？傮w來說，汽輪機節(jié)能改造可以先從凝汽器著手，因為制約現(xiàn)在電廠發(fā)電效率的一個重要方面就是汽輪機冷端系統(tǒng)設(shè)備運行的經(jīng)濟性和安全性，而這主要表現(xiàn)在汽輪機的凝汽器運行性能上。

總之，火力發(fā)電廠汽輪機節(jié)能降耗取得重大進展。電廠汽輪機節(jié)能降耗的對策有很多，但并不局限于上述內(nèi)容。電廠節(jié)能降耗以一項長期的工作，需要一點一滴的積累，需要每一位員工從自身做起，需要領(lǐng)導的重視，需要每一個人的全身心投入，降低企業(yè)發(fā)電成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，促進我國電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]張海洋.發(fā)電廠汽輪機運行節(jié)能降耗的措施探討[J].科技風，2017（22）：253-255.

（作者單位：新疆華電吐魯番發(fā)電有限責任公司）