提高電廠汽輪機(jī)效率與經(jīng)濟(jì)性研究

謝 輝

（廣東國華粵電臺山發(fā)電有限公司，廣東 臺山 529228）

經(jīng)濟(jì)全球化的深入推進(jìn)加快了我國城鄉(xiāng)發(fā)展的步伐，與此同時，也使得能源的需求與消耗逐步增加，因此，電廠在日常的運營中承擔(dān)著供應(yīng)能源的重要作用。汽輪機(jī)是電廠生產(chǎn)與運行中必不可少的設(shè)備，其運行效率與電廠的經(jīng)濟(jì)效益等有著直接關(guān)系。電廠汽輪機(jī)在運行過程中，常常受到一些因素的影響，降低了其效率與經(jīng)濟(jì)性，因此，在日常的管理工作中，有必要對汽輪機(jī)的運行參數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整，提升汽輪機(jī)的運行效率與經(jīng)濟(jì)性，為電廠創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價值。

1 提升汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)性與運行效率的重要意義

當(dāng)前我國主要是以煤炭、天然氣作為主要能源，這也使我國出現(xiàn)了嚴(yán)重的能源與資源短缺問題，因此，必須積極探索新的能源，實現(xiàn)能源資源的回收與循環(huán)利用，提升能源的利用效率，才能解決我國能源與資源短缺的根本問題。電廠為人們提供電能資源，保證了人們正常的生產(chǎn)和生活。電廠借助電能轉(zhuǎn)化裝置，將各種能量轉(zhuǎn)化為電能資源，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。但是，我國電廠的發(fā)展水平總體較低，與發(fā)達(dá)國家相比存在著明顯差距。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示[1]，我國的電廠效率僅為33%，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家。因此，電廠的發(fā)展還有很長的路要走。電廠生產(chǎn)與運行中，使用的有關(guān)裝置與設(shè)備較多，尤其是汽輪機(jī)，在電廠運行中發(fā)揮著重要的作用，汽輪機(jī)的高效運轉(zhuǎn)保證了電能的順利生產(chǎn)，汽輪機(jī)的運轉(zhuǎn)為電能生產(chǎn)提供了動能資源。汽輪機(jī)是煤機(jī)與燃?xì)饴?lián)合循環(huán)中的重要設(shè)備，其能否穩(wěn)定運行直接影響著電廠的正常生產(chǎn)。因此，電廠在實際生產(chǎn)過程中，要努力提高汽輪機(jī)的運行效率與經(jīng)濟(jì)性，只有這樣才能帶動電廠的快速發(fā)展。

2 影響汽輪機(jī)運行效率及經(jīng)濟(jì)性的因素

2.1 汽輪機(jī)汽缸效率和機(jī)組通流性能

在電廠的運行過程中，汽輪機(jī)是能量轉(zhuǎn)化的重要設(shè)備，其實現(xiàn)了將能量轉(zhuǎn)化為電能的功能，在此過程中，汽輪機(jī)的能量轉(zhuǎn)化效率直接反映了汽缸效率。有很多因素都會影響汽輪機(jī)汽缸的運行效率。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示[2]，我國電廠汽輪機(jī)的運行效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常標(biāo)準(zhǔn)，這表明汽輪機(jī)在運行中存在著大量的能源消耗現(xiàn)象。汽輪機(jī)的汽缸效率與耗能有著一定的關(guān)系，在實際的運行中可以通過增大汽輪機(jī)的氣流面積、氣流量來提升汽輪機(jī)的運行效率，減少運行中的能源消耗。

2.2 汽輪機(jī)主蒸汽溫度和壓力

電廠汽輪機(jī)在運行過程中，會產(chǎn)生與之對應(yīng)的蒸汽壓力與溫度。通常情況下，在汽輪機(jī)的運行過程中與蒸汽壓力和蒸汽流量也有著一定的關(guān)系，二者在汽輪機(jī)的運行過程中呈現(xiàn)反向變化關(guān)系，蒸汽流量隨著蒸汽壓力的增大而減小[3]。因此，在汽輪機(jī)的運行過程中，必須保證燃料能夠得到充足的供應(yīng)，否則就會導(dǎo)致汽輪機(jī)的溫度與蒸汽壓力在運行過程中急速下降，降低汽輪機(jī)的運行效率。

2.3 汽輪機(jī)出力的系數(shù)和空氣冷凝器

汽輪機(jī)的運行過程中處理系數(shù)與空氣冷凝器等也會對汽輪機(jī)的運行效率產(chǎn)生一定的影響。在我國，夏季的用電需求量較大，因此，在汽輪機(jī)的運行過程中要根據(jù)用電的峰值等對電能資源進(jìn)行科學(xué)調(diào)配[4]。空氣冷凝器直接影響了汽輪機(jī)的電能消耗情況，如果在電廠生產(chǎn)過程中空氣冷凝器不能正常運轉(zhuǎn)，那么就會導(dǎo)致汽輪機(jī)在運行中出現(xiàn)能源的消耗與浪費，因此，在電廠運行過程中要始終保證空氣冷凝器處于正常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下。

2.4 重?zé)岈F(xiàn)象

汽輪機(jī)運行過程中一旦發(fā)生重?zé)岈F(xiàn)象，就會嚴(yán)重影響機(jī)組的正常運行，尤其是當(dāng)上級焓降產(chǎn)生一定損失，比熵會逐步提升，在這種情況下，后邊的焓降逐步增大，前期的比焓損失對后期焓降產(chǎn)生一定的影響，也就形成了汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)不僅會造成極大的熱損失，還會降低汽輪機(jī)的運行效率。

3 提升電廠汽輪機(jī)運行效率的策略

3.1 電廠汽輪機(jī)疏水系統(tǒng)優(yōu)化

由于電廠汽輪機(jī)的運行效率會受到多方面因素的影響，因此，需要對各個方面進(jìn)行控制與優(yōu)化，提升汽輪機(jī)的運行效率。比如，電廠需要不斷優(yōu)化汽輪機(jī)的疏水系統(tǒng)，使疏水系統(tǒng)可以在汽輪機(jī)的運行過程中保持封閉性，做好有關(guān)的密閉性試驗與檢查工作，如果在疏水系統(tǒng)內(nèi)存在污垢等，要及時清除，將水溫、水位等維持在規(guī)定的范圍內(nèi)，保證疏水系統(tǒng)可以在汽輪機(jī)的運行過程中發(fā)揮應(yīng)有的作用。

3.2 電廠汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)優(yōu)化

通過優(yōu)化軸封系統(tǒng)也可以大大提升汽輪機(jī)的運行效率。近年來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，在軸封系統(tǒng)的運行過程中可以采用先進(jìn)的技術(shù)，對調(diào)節(jié)閥的開度進(jìn)行調(diào)整，保證軸封系統(tǒng)的蒸汽壓力處于正常范圍。在汽輪機(jī)停止運行以后，有關(guān)人員要記錄其停機(jī)參數(shù)，并利用該參數(shù)來優(yōu)化軸封系統(tǒng)。

3.3 電廠汽輪機(jī)啟動優(yōu)化

汽輪機(jī)的啟動優(yōu)化對于提升汽輪機(jī)的運行效率也有著重要的意義，啟動優(yōu)化在一定程度上可以大大減少汽輪機(jī)運行過程中的潛在熱損失，對汽輪機(jī)啟動中的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，使汽輪機(jī)的運行速度等處于正常范圍，減少汽輪機(jī)運行過程中的能源損耗。

4 提高汽輪機(jī)運行經(jīng)濟(jì)性的有效措施

4.1 提高電廠汽輪機(jī)的真空度

由于汽輪機(jī)運行過程中的能源損耗是衡量其經(jīng)濟(jì)性的主要指標(biāo)，因此，要從維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性、減少汽輪機(jī)運行過程中的損耗入手，提高汽輪機(jī)運行的經(jīng)濟(jì)性。提高汽輪機(jī)的真空度需要從以下3 個方面進(jìn)行。1）降低凝汽器循環(huán)水入口溫度、增加循環(huán)水量，這2 種處理方式可以減少汽輪機(jī)運行過程中的能源損耗。2）定期清洗凝汽器的換熱區(qū)域，維持其良好的換熱性能，使汽輪機(jī)可以穩(wěn)定運行。3）保持真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性。

4.2 降低凝汽器端差

在汽輪機(jī)的運行過程中有效控制凝汽器端差也可以大大提升汽輪機(jī)運行的經(jīng)濟(jì)性。凝汽器端差主要是凝汽器在壓力的作用下，凝結(jié)水的飽和溫度與循環(huán)水出水溫度的差值，該差值的大小直接反映了真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性、凝汽器管束的光潔度等指標(biāo)，因此，通過該差值，有關(guān)的技術(shù)人員可以及時掌握汽輪機(jī)真空系統(tǒng)的狀態(tài)等[5]。如果在汽輪機(jī)的運行過程中凝汽器管束的光潔度不足，就會大大降低系統(tǒng)運行過程中的傳熱性能，導(dǎo)致其傳熱的效果變差，端差增大，端差的增大也同樣意味著熱損失的增大，因此需要對凝汽器端差進(jìn)行科學(xué)控制，使凝汽器、真空系統(tǒng)等的運行狀態(tài)可以保持穩(wěn)定。

4.3 控制鍋爐給水溫度在合理的范圍

在電廠汽輪機(jī)的運行過程中嚴(yán)格控制鍋爐的給水溫度也可以大大提升鍋爐的運行效率與經(jīng)濟(jì)性。給水溫度與汽輪機(jī)運行過程中的能源損耗有著直接的聯(lián)系，如果給水溫度較低，為保證汽輪機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，就需要使用更多的燃料，而燃料的增多也同樣伴隨著熱量的損失，導(dǎo)致能耗增加。而如果給水溫度過高，則直接造成了資源浪費，因此，給水溫度的合理控制對于提升汽輪機(jī)運行的經(jīng)濟(jì)性具有重要的意義。

5 結(jié)語

總之，汽輪機(jī)在電廠生產(chǎn)與運行過程中發(fā)揮著重要的作用，而汽輪機(jī)的運行會受到多方面因素的影響，因此，在汽輪機(jī)的運行過程中，需要充分掌握可能會降低汽輪機(jī)運行效率的因素，進(jìn)而采取有效的措施，提高汽輪機(jī)的運行效率，對汽輪機(jī)的有關(guān)系統(tǒng)與運行參數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化，提升汽輪機(jī)運行的經(jīng)濟(jì)性，實現(xiàn)電廠的經(jīng)濟(jì)社會效益。