電廠汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能降耗探討

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的工業(yè)水平也得到了迅速發(fā)展。但在實(shí)際發(fā)展過程中，也帶了相應(yīng)的問題，其主要內(nèi)容就是工業(yè)生產(chǎn)中的節(jié)能降耗問題。在過去的汽輪機(jī)生產(chǎn)中，會消耗大量能源，而隨著節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，使實(shí)際的生產(chǎn)效率得到進(jìn)一步的提高，與此同時，還降低了能量的消耗。基于此，本篇文章主要對電廠汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能降耗進(jìn)行深入的探討和分析。

關(guān)鍵詞：電廠;汽輪機(jī);節(jié)能降耗

0 前言

在電廠的實(shí)際生產(chǎn)中，汽輪機(jī)是重要設(shè)備之一。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，會消耗大量資源，因此使電廠的發(fā)展受到了限制。隨著環(huán)保理念的不斷深入，人們越來越重視節(jié)能降耗。而在汽輪機(jī)實(shí)際運(yùn)行的過程中，將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用進(jìn)來，就能進(jìn)一步降低消耗量，有利于電廠得到更全面的發(fā)展。

1 電廠汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能降耗分析

1.1 汽輪機(jī)啟動與停止產(chǎn)生的耗損

汽輪機(jī)在實(shí)際使用過程中，最基礎(chǔ)的操作就是啟動和停止。從根本上來講，就是汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的應(yīng)力變化，有應(yīng)力變化就有脹差，即汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與汽缸相對膨脹的差值。汽輪機(jī)在運(yùn)行的過程中，轉(zhuǎn)子會將蒸汽的參數(shù)間接顯示出來，并且會發(fā)生同步的升降變化，使轉(zhuǎn)子的溫度上升。長此以往，就會使蒸汽參數(shù)的合理化受到影響，在對汽輪機(jī)進(jìn)行啟動或者停止的過程中，產(chǎn)生的能耗也會增加。不僅如此，這還會使汽輪機(jī)自身的運(yùn)行效率降低，大大縮短使用壽命。

1.2 汽輪機(jī)組運(yùn)行損耗

電廠在實(shí)際生產(chǎn)過程中，汽輪機(jī)主要的工作任務(wù)，就是將能量進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為動力。但是由于汽輪機(jī)的運(yùn)行過程整體比較復(fù)雜，而且實(shí)際的汽配方式也特別復(fù)雜，這樣就會增大汽輪機(jī)組的能耗。汽輪機(jī)組在運(yùn)行過程中，主要產(chǎn)生能耗的方向，就是調(diào)節(jié)汽閥。而調(diào)節(jié)汽閥的調(diào)節(jié)方式，又分為兩類，即單閥調(diào)節(jié)和順序閥調(diào)節(jié)。對單閥調(diào)節(jié)而言，其主要是以汽輪機(jī)表面的蒸汽為實(shí)際依據(jù)，并且就汽輪機(jī)表面的所有蒸汽而言，是通過一個或者幾個進(jìn)行閥門的同時開啟，從而進(jìn)入到汽輪機(jī)中做工。在進(jìn)氣過程中，受到節(jié)流的作用，會產(chǎn)生節(jié)流損失。基于低負(fù)荷時，節(jié)流損失增加，負(fù)荷降低，則損失就會進(jìn)一步加大。對于順序閥而言，則是要將噴嘴對蒸汽閥門開關(guān)應(yīng)用進(jìn)來，進(jìn)而根據(jù)負(fù)荷的增加情況，調(diào)整閥門順序開啟，這時候只有通過部分開啟的閥門會產(chǎn)生節(jié)流損失。如果是全開的閥門，則不會產(chǎn)生節(jié)流損失，因此其比單閥調(diào)節(jié)的效果要更明顯，經(jīng)濟(jì)效益也很高。

1.3 汽輪機(jī)空冷凝汽器損耗

汽輪機(jī)空冷凝汽器在運(yùn)行的過程中，會極大影響汽輪機(jī)的傳熱效率。如果空氣冷凝器在實(shí)際運(yùn)行的過程中存在問題，就會使機(jī)組的熱效率受到影響，進(jìn)而影響到整體的傳熱效率。對于冷凝水的換熱效率低這一問題而言，其主要影響因素，就是冷凝水會溶解氧，如果溶解氧本身出現(xiàn)了問題，不但會使汽輪機(jī)的傳熱效率受到進(jìn)一步的影響，還會使相關(guān)的設(shè)備發(fā)生氧化腐蝕。如果實(shí)際的溫度相對較低，則空氣冷凝器本身就會出現(xiàn)流量不平衡的現(xiàn)象，進(jìn)而降低汽輪機(jī)效率。此外，凝汽器端差也是非常重要的一個影響因素。所謂凝汽器端差，就是指凝汽器壓力下的飽和水蒸氣溫度與凝汽器冷卻水出水口溫度之差，其主要產(chǎn)生的原因，就是凝汽銅管水側(cè)或者是汽側(cè)出現(xiàn)結(jié)垢的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致單位蒸汽負(fù)荷增大，使端差增大，最終使汽輪機(jī)的效率受到影響。凝汽器冷卻水管內(nèi)壁結(jié)垢會影響到汽輪機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，凝汽器內(nèi)部的真空過低時，會限制機(jī)組出力，嚴(yán)重時要停機(jī)清洗，影響汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益。真空過低，還會使排汽缸、低壓缸的溫度過高，引起汽輪機(jī)軸承中心偏移，嚴(yán)重時會增大汽輪機(jī)組的震動，影響汽輪機(jī)組的安全運(yùn)行;凝汽器過冷度會增加冷源損失，引起作功能力的損失，降低系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性。由于過冷度的出現(xiàn)，使加熱器的耗熱量增加，抽汽量也相應(yīng)地增加。此外，凝結(jié)水過冷度的存在會威脅機(jī)組運(yùn)行的安全性和可靠性。凝結(jié)水溫度過低，即凝結(jié)水水面上的蒸汽分壓力的降低，氣體分壓力的增高，使得溶解于水中的氣體含量增加，因?yàn)槿苡谀Y(jié)水的氣體量和熱井水面上氣體的分壓力成正比。若凝結(jié)水出現(xiàn)過冷度，其含氧量增加，這將導(dǎo)致凝汽器內(nèi)換熱管、低加及相關(guān)管道閥門腐蝕加劇，以致降低設(shè)備的使用壽命，不利于機(jī)組的安全運(yùn)行。這也加重了除氧器的工作負(fù)擔(dān)，使除氧器的除氧效果變差，嚴(yán)重時會腐蝕處于高溫工作環(huán)境下的給水管道和鍋爐省煤器管，引起泄漏和爆管。

1.4 汽輪機(jī)隔板汽封損耗

對于汽輪機(jī)而言，其主要的內(nèi)容就是靜子和轉(zhuǎn)子，其中轉(zhuǎn)子在工作時，會出現(xiàn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的過程，而靜子始終屬于固定的狀態(tài)，這兩者必須要保持一定的距離，如若不然，就會產(chǎn)生較大程度的摩擦。汽輪機(jī)在實(shí)際運(yùn)行的過程中，會有蒸汽流通過，而由于壓力溫度會降低，產(chǎn)生焓降焓，即蒸汽做工能力的降低。所以，絕大部分的蒸汽會以導(dǎo)葉、動葉的間隙作為實(shí)際的流經(jīng)途徑，其中導(dǎo)葉的作用就是將流體的動能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為靜壓能，其本身是不做功的，而動葉的主要作用就是將蒸汽的熱能釋放，并且將其轉(zhuǎn)化為動能，進(jìn)而使動葉得以推動，進(jìn)而使汽輪做功。而還有一部分蒸汽會以各種間隙作為相應(yīng)的流經(jīng)途徑，并不做功，但是如果間隙在調(diào)整的過程中存在問題，就會使汽輪發(fā)生大面積的漏氣現(xiàn)象，進(jìn)而產(chǎn)生損失，使汽輪機(jī)的工作效率降低。

2 電廠汽輪機(jī)運(yùn)行節(jié)能降耗措施

2.1 控制鍋爐的給水溫度

汽輪機(jī)的給水溫度主要受鍋爐燃料量及燃料燃燒情況的影響。水溫不達(dá)標(biāo)時就需要增加鍋爐單位煤耗量，這樣必然會增加鍋爐排煙時的熱損耗，所以要把給鍋爐加煤的量與速度控制好，特別是在機(jī)組開啟與停止的過程中，對汽輪機(jī)的給水溫度必須嚴(yán)格控制。要做好高壓加熱系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)工作，定期清洗管道，把管道內(nèi)的沉淀物及時清除;要做好高壓管道的防漏工作，定期檢查高壓加熱器內(nèi)的水位。要經(jīng)常檢查水室的密封情況，做好供熱環(huán)節(jié)的漏檢工作，若水室在焊接時沒做好密封工作，在給汽輪機(jī)蒸汽加壓的過程中，高壓蒸汽會很容易出現(xiàn)泄露現(xiàn)象，損失汽輪機(jī)的熱量，造成汽輪機(jī)給水溫度不足，使汽輪機(jī)的啟動時間延長。

2.2 控制汽輪機(jī)的啟停過程

相關(guān)工作人員必須要對汽輪機(jī)的啟動與關(guān)閉重視起來，只有對汽輪機(jī)的實(shí)際運(yùn)行、啟動和停機(jī)進(jìn)行合理的控制，才能使汽輪機(jī)的工作效率進(jìn)一步提升上來，進(jìn)而使汽輪的能源消耗降低，最終達(dá)到節(jié)能降耗的目的。要想使汽輪機(jī)得以安全的啟動，就要進(jìn)行時間相對較長的預(yù)熱，該環(huán)節(jié)就是能源消耗的主要環(huán)節(jié)。如果對實(shí)際的壓力進(jìn)行控制，并且保持在2.9MPa左右，然后將真空狀態(tài)打開，就可以提升汽輪機(jī)的預(yù)熱時間，加快后期的啟動速度?；诖耍趯ζ啓C(jī)進(jìn)行實(shí)際啟動的過程中，要以實(shí)際規(guī)定的參數(shù)為依據(jù)進(jìn)行操作。不僅如此，還要實(shí)時的監(jiān)視和控制汽輪機(jī)的啟動參數(shù)和沖轉(zhuǎn)參數(shù)，使主汽壓力保持在2MPa左右，并且保證過熱蒸汽溫度有50度的過熱度。在對汽輪機(jī)的停機(jī)進(jìn)行操作時，也是同理。

2.3 保證汽輪機(jī)凝汽器的狀態(tài)

汽輪機(jī)在投入到實(shí)際的使用之前，必須要進(jìn)行真空嚴(yán)密性試驗(yàn)，分為兩種，一種灌水查漏：一種汽輪機(jī)凝汽器灌水查漏裝置，包括水位計(jì)，所述水位計(jì)包括筒體和與筒體平行布設(shè)的透明管，所述筒體通過安裝支架安裝在墻上或汽輪機(jī)凝汽器的側(cè)面，所述筒體的同側(cè)的上下兩端設(shè)有與透明管大小相匹配的連接通孔，所述透明管密封安裝在連接通孔上并且通過連接通孔與筒體連通，所述透明管內(nèi)設(shè)有浮球，所述筒體或/和透明管外設(shè)有刻度，所述筒體的底部設(shè)有進(jìn)水口，所述進(jìn)水口上安裝有三通管，所述三通管的另兩個開口分別與水位計(jì)進(jìn)口閥和壓力變送器進(jìn)口閥連接，所述水位計(jì)進(jìn)口閥與汽輪機(jī)凝汽器的熱水井連通，所述壓力變送器進(jìn)口閥與壓力變送器連通，本裝置提高了工作人員安全保障，填補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的空白，而且本裝置顯示準(zhǔn)確、使用安全、可靠，安裝簡單、方便、快捷，通用，整潔，成本低。另一種是運(yùn)行期間做的真空嚴(yán)密性試驗(yàn)，由于真空系統(tǒng)的漏空氣量與負(fù)荷有關(guān)，負(fù)荷不同，設(shè)備、系統(tǒng)范圍不同，凝汽器內(nèi)真空也不同，而且相同的漏空氣量在不同負(fù)荷下真空下降的速度也不一樣，因此在進(jìn)行真空嚴(yán)密性試驗(yàn)的過程中，真空應(yīng)穩(wěn)定在80%額定負(fù)荷下進(jìn)行，其原因是機(jī)組長期在額定負(fù)荷下運(yùn)行。并且通過注水查漏的方式，對凝汽器的狀態(tài)進(jìn)行檢查，看其是否出現(xiàn)泄漏的問題。與此同時，由于在實(shí)際運(yùn)行的檢查過程中，負(fù)荷會進(jìn)行相應(yīng)的下降，因此要對軸封壓力進(jìn)行控制，進(jìn)而使其避免抽到冷空氣。就凝汽器的實(shí)際運(yùn)行而言，不僅要在運(yùn)行之前進(jìn)行詳細(xì)嚴(yán)格的檢查，還要對真空泵中的狀態(tài)進(jìn)行定時檢查，尤其需要重視分離器水位，要保證其始終處于一種合理的范圍之內(nèi)，使?jié)M水和缺水的現(xiàn)象得到避免，從而控制分離器的液體溫度。另外，相關(guān)工作人員，還要檢查循環(huán)水的水質(zhì)，避免使凝汽器中產(chǎn)生水垢，如若不然，就會使設(shè)備的工作效率受到影響，使能源的消耗進(jìn)一步增加。

3 結(jié)語

總而言之，本篇文章對電廠汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能降耗進(jìn)行了深入的探討和分析。對于電廠的汽輪機(jī)而言，其實(shí)際的節(jié)能降耗工程不但實(shí)際的范圍相對較廣，實(shí)際的綜合性還非常強(qiáng)，因此在進(jìn)行實(shí)踐的過程中，必須要對水溫進(jìn)行全面的控制。只有保證水溫長期處于理想的狀態(tài)，才能使能耗的降低得到保障。與此同時，還要對后期的啟動和停止進(jìn)行實(shí)時控制，進(jìn)一步優(yōu)化汽輪機(jī)，使其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)得到全面的保證，進(jìn)而促進(jìn)電廠的持久、穩(wěn)定發(fā)展。

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作者簡介：王鵬（1991-），男，黑龍江佳木斯人，本科，助理工程師，研究方向：電廠汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能降耗探討。