汽輪機運行的節(jié)能降耗措施研究

劉毓軒

摘要：汽輪機是發(fā)電廠的重要主機設(shè)備，在電廠運行成本不斷增加的今天，汽輪機運行效率直接影響發(fā)電廠的經(jīng)濟效益和社會效益。因此，汽輪機運行的節(jié)能降耗具有十分重要的意義。本文先分析了影響汽輪機節(jié)能降耗的主要因素，在此基礎(chǔ)上著重對節(jié)能降耗措施進行了探討，以供實踐參考。

關(guān)鍵詞：汽輪機;節(jié)能降耗;運行效益

汽輪機在電力生產(chǎn)中，是非常重要的設(shè)備，也是能量轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵設(shè)備之一，其熱力系統(tǒng)的構(gòu)成非常復(fù)雜，在運行過程中需要消耗大量的能量。在當今市場競爭日趨激烈的時代，為促使電力企業(yè)持續(xù)、環(huán)保發(fā)展，為民眾帶來更加優(yōu)惠的用電價格，就要重視和加強汽輪機的節(jié)能降耗。

一、影響汽輪機節(jié)能降耗的主要因素

（一）汽輪機軸封系統(tǒng)漏汽量

汽輪機的主要工作原理是將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機械能的渦輪式設(shè)備，其轉(zhuǎn)換效率直接決定了汽輪機的熱效率。但是，在實際運行過程中，汽輪機的實際效率往往大大低于標定值。導(dǎo)致此問題的原因有很多，汽輪機軸封系統(tǒng)漏汽量便是重要的一個原因。當汽輪機軸封系統(tǒng)蒸汽壓力調(diào)整不合理時，會使汽輪機前后軸封漏汽量增加，從而增加了蒸汽的損耗。而汽輪機隔板汽封性能下降，會導(dǎo)致蒸汽在每一級的做功能力下降，將導(dǎo)致汽輪機整體汽耗增加。所以，軸封密封性的優(yōu)劣直接影響著汽輪機的運行效率。

（二）汽輪機通流部分性能

通流部分是指汽輪機隔板噴嘴級轉(zhuǎn)子葉片組成的蒸汽通道，由調(diào)節(jié)汽門、進汽室、各級通流部分以及排汽缸等結(jié)構(gòu)組成，分為高壓、中壓、低壓通道。隨著汽輪機使用年限的增加，通流部分葉片會出現(xiàn)積垢問題，有時通流部分設(shè)計不合理，也會導(dǎo)致汽輪機通流部分的性能受到影響，增加能源的損耗。

（三）汽輪機主蒸汽壓力和溫度

主蒸汽的壓力和溫度決定了其焓值，如果主蒸汽溫度與壓力在運行過程中產(chǎn)生變化，就會對整個發(fā)電機組的經(jīng)濟性與安全性產(chǎn)生影響，導(dǎo)致主蒸汽流量增加，增加汽輪機組的蒸汽損耗。如果主蒸汽壓力過高，盡管其能提高汽輪機組的運行經(jīng)濟性，但也會使得汽輪機組過負荷，引發(fā)噴嘴和葉片出現(xiàn)損壞，威脅汽輪機組的安全運行。而主蒸汽溫度降低，會導(dǎo)致末級葉片的濕度增加，不僅會帶來濕氣損耗并降低汽輪機組運行效率等影響，還會加劇末級葉片的沖蝕作用，從而影響到汽輪機組運行的安全性。

（四）加熱器效率下降

有些機組加熱器使用維護不當，導(dǎo)致泄漏管束過多，堵管率高于百分之十，在這種情況下，就會出現(xiàn)加熱器進出水溫升變小的情況，從而使加熱器的效率下降。加熱器效率下降，會導(dǎo)致給水溫度過低，機組煤耗增大。

（五）凝汽器端差

凝汽器端差受諸多因素影響，凝汽器真空是其中最重要的因素。凝汽器真空下降會對汽輪機組運行效率帶來重大影響，造成這兩種情況的主要原因一是冷卻塔填料性能下降;二是管束堵塞及管束表面結(jié)垢;三是抽氣裝置運行效率低。

二、汽輪機運行的節(jié)能降耗措施

（一）改良汽輪機啟動、加熱器運行和停機操作

首先，要啟動操作機組啟動時按規(guī)程規(guī)定時間來進行暖機，合理選擇沖轉(zhuǎn)的蒸汽參數(shù)，及時對疏水進行回收，降低機組啟動時的能量損失。在此過程中，要加強加熱器運行管理?？刂茩C組給水溫度，合理投用加熱器，機組啟動過程中，嚴格按規(guī)程規(guī)定及時投用高低加。提高給水溫度，有效降低鍋爐燃料消耗，降低鍋爐排煙溫度，減少排煙熱損失。加熱器保持一定水位運行，保證回?zé)嵯到y(tǒng)經(jīng)濟性，防止加熱器振動，減少蒸汽對管束沖刷，有效降低加熱器管束泄漏的風(fēng)險。加強加熱器檢修維護，每次停機檢修，對加熱器進行檢漏，如果堵管率接近百分之十，應(yīng)對加熱器大修換管，保證加熱器換熱效率。如果進行停機操作，汽輪機停機盡量采用滑停，可有效利用鍋爐余熱進行發(fā)電，停機過程中蒸汽參數(shù)緩慢降低，對機組進行冷卻，方便機組檢修。

（二）保持汽輪機凝汽器最佳真空狀態(tài)

保證抽氣裝置的正常運行，采用射水抽氣器的機組，應(yīng)保證射水泵水源溫度不能過高，采用射汽抽氣機組，應(yīng)保證射汽裝置法蘭不應(yīng)有泄漏，定期檢查射汽噴嘴，同時保證機組真空系統(tǒng)的嚴密性，小修過程中對真空系統(tǒng)進行壓水撿漏。小型供熱機組可采取凝汽器改造，冬季利用凝汽器冷卻水對熱用戶進行供暖，將機組的冷源熱損失進行利用。機組正常運行中，減少排入凝汽器的疏水，對內(nèi)漏的疏水閥進行更換，可提高機組熱效率。此外，還需要提高凝汽器換熱效率。清洗凝汽器冷卻銅管，保證冷卻塔補水水質(zhì)，減少補水泥沙含量和硬度，機組小修時，可根據(jù)凝汽器銅管結(jié)垢情況安排清洗，一般方法有高壓水清洗，和酸洗。確保膠球系統(tǒng)收球率，一般應(yīng)保持收球率80%以上。保證冷卻塔冷卻效果，及時修理損壞噴頭，避免填料結(jié)垢和大面積缺失。調(diào)度循環(huán)水泵是汽輪機廠用電率僅次于給水泵的高耗能輔機，合理調(diào)度循備用環(huán)水泵啟停及循環(huán)水泵增加變頻裝置，保證機組維持最佳真空的循環(huán)水量，既保證機組因循環(huán)水量增加所提高的出力與循環(huán)水泵耗電量增加的差值為最大。

（三）提高軸封及機組通流部分性能

利用機組大修，對機組軸封裝置進行檢查更換，保證軸封裝置性能，運行中加強軸封蒸汽壓力調(diào)整，避免軸封蒸汽壓力調(diào)整不當導(dǎo)致的蒸汽外漏，或低壓缸冷空氣內(nèi)漏。機組大修時對葉片和隔板進行噴砂除垢，保證通流部分性能，提高汽輪機運行內(nèi)效率。電廠汽輪機的節(jié)能降耗工作是一項復(fù)雜的、系統(tǒng)的技術(shù)工程，要使汽輪機節(jié)能降耗工作能夠順利實施，就要對其影響因素進行研究分析，采取科學(xué)合理的解決措施，加強運行管理及開展技術(shù)改造，實現(xiàn)汽輪機運行的節(jié)能降耗。

三、結(jié)語

綜上所述，汽輪機是發(fā)電廠的重要設(shè)備以及耗能較大的設(shè)備，在實踐中，應(yīng)重視汽輪機能源消耗問題，及時找到能源消耗的原因，有針對性地結(jié)合實際采取節(jié)能降耗措施，降低汽輪機的能源消耗，提高電力企業(yè)的經(jīng)濟收益，為其實現(xiàn)又好又快發(fā)展提供良好保障。

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