熱電廠汽輪機運行節(jié)能降耗的研究

岳國華 李曉麗

（1.國家電投集團南陽熱電有限責任公司，河南 南陽 473000；2.國家電投集團平頂山熱電有限公司，河南 平頂山 467000）

隨著社會經(jīng)濟的進步，人們對能源的消耗越來越多了。熱電廠運行之際，主要轉(zhuǎn)化化學能為電能、熱能。在具體操作環(huán)節(jié)中，不可避免地會消耗一些能量。若想切實確保熱電廠節(jié)能降耗，就需增強其能源轉(zhuǎn)換效率。為此，本文針對這一方面展開深入研究，從根源處實現(xiàn)節(jié)約能源目標，希望能為熱電廠創(chuàng)收可觀的經(jīng)濟效益帶來有益幫助。

1 熱電廠汽輪機運行機理

汽輪機在作業(yè)的過程中，會將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化成機械能，所轉(zhuǎn)化出的機械能，可以應用于發(fā)電機發(fā)電工作中。于熱電廠而言，汽輪機是其核心設備，極具大損耗、大功率以及持久運行的特點。在汽輪機正常應用過程中，蒸汽流通過壓力與溫度的作用，會借助噴嘴實現(xiàn)擴張，從而在消耗蒸汽溫度及蒸汽壓力時改變流動速度。汽輪機之所以具有超大的功率，主要因為在其內(nèi)部具有持續(xù)性高速蒸汽流，在固定的單位面積下會流通巨多流量，從而導致其耗能偏高。

2 熱電廠汽輪機能耗分析

1）機組能耗偏高。汽輪機外缸及其噴嘴室常常會出現(xiàn)變形現(xiàn)象，同時在其軸兩端的位置，汽封處也會出現(xiàn)漏氣問題，從而導致水分過度浸沒低壓缸出汽邊，出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，并致使熱力系統(tǒng)發(fā)生泄漏情況，導致汽輪機組變成易泄漏設備。另外，在汽輪機組作業(yè)之際，常常會出現(xiàn)冷卻水溫度以及凝汽器真空偏高的情況，最終影響其實際運作負荷參數(shù)，無故增加能量損耗，導致熱電廠整體運營成本驟然上升。

2）空氣凝汽器存在問題。對于空氣凝汽器而言，其膠球清洗裝置很容易遭受到風沙的侵害，導致其翅片管處集聚大量的灰塵、沙土，從而增強熱阻，導致其熱量傳輸能力不斷下降，致使機器內(nèi)部通道出現(xiàn)堵塞問題。同時，在一些負風壓區(qū)域，風機無法吸入足夠多的空氣，從而也就影響了凝汽器內(nèi)部熱氣的流通速度[1]。另外，如果凝結(jié)水溶氧量超標，也會加速機器設備以及其管道的腐蝕效率，直接影響汽輪機的正常運作。

3 熱電廠汽輪機運行節(jié)能降耗的方法簡析

1）嚴格把控汽輪機給水溫度。一般來講，燃料充分度以及鍋爐燃料量都會在一定程度上影響汽輪機的給水溫度。如若水溫偏低，就需要提高鍋爐單位煤耗量、用電量等，從而確保汽輪機運行效率有所下降。鑒于此，嚴格控制加煤量及加煤速度，尤其是在汽輪機機組正常運作以及停止運行的過程中，一定要嚴格把控汽輪機的給水溫度，要確保水溫能夠達到具體標準要求。在實際操作的時候，要定期針對汽輪機展開維護，避免操作失誤導致整體程序崩潰。同時，需要針對加熱系統(tǒng)管道展開清洗，避免在管道中堆積過多沉淀物，這樣才可以有效提高供熱效率，從而降低汽輪機的熱能損耗。與此同時，還要加強檢修管道滲漏問題，避免出現(xiàn)異常的管道泄漏災害，從而提高加熱器的應用效率。據(jù)了解，只有加熱器的水位達到了預期的使用標準，才能切實保障熱效率，為汽輪機機組的正常運行保駕護航。在檢查與維修汽輪機機組時，應格外關注加熱系統(tǒng)是否存在泄漏問題，以確保能夠保障水室的密封程度。如果水池密封性偏差，在加壓汽輪機蒸汽時便會泄漏很多的高壓蒸汽，從而導致熱損失、冷損失極其不穩(wěn)定，直接加長汽輪機機組啟動時間，破壞啟動效果[2]。

2）優(yōu)化凝結(jié)器真空程度。在熱電廠汽輪機運行之際，需要得到凝結(jié)器的支持，這是汽輪機中的關鍵設施。換言之，需要將凝結(jié)器調(diào)到最佳的預警位置，這樣便可以以增強汽輪機組的實際運行效率，從而降低能耗，真正延長汽輪機組應用壽命。目前，使用何種方法能夠確保凝結(jié)器處于真空狀態(tài)，早已成為熱電廠關注的重點問題了。在具體操作之際，需要由專業(yè)人員定期檢查凝結(jié)器真空密度，每個月應檢測2～3次。與此同時，在檢修之際需要實施灌水檢驗，并觀察其是否存在泄漏點。如果發(fā)現(xiàn)存在泄漏問題，需要立即展開修復，以避免汽輪機帶著故障運行。此外，還要加強檢查與維修水泵的運行狀態(tài)，以確保水泵的水位能夠始終保持在正常的水位線范圍之內(nèi)。同時，也要確保其水位達到預期標準，最后要加大力度檢查管線內(nèi)循環(huán)水質(zhì)量，并確保在銅管內(nèi)部不存在殘留水垢。在檢修工作進行時，如果發(fā)現(xiàn)了水垢，就要立即清除水垢，以避免其會增加銅管熱能損耗。有效控制凝汽器熱負荷，是提高其運行效率的有效手段。具體來說，可以在凝汽器喉管之處添加霧化噴頭，通過使用接觸式熱傳導特點降低凝汽器表面熱負荷量，并增強其真空密度，令其與工業(yè)用水系統(tǒng)完美銜接。

3）合理控制給水泵耗電狀況。在熱電廠鍋爐設備運行時，給水泵可以長久的為其供應“除鹽水”。在熱電廠所有設備正常運作時，給水泵的耗電量偏大，占據(jù)了全場整體耗電量的百分之二十左右。在分析給水泵電能損耗之際，需結(jié)合給水泵單耗量展開分析。如果想有效控制給水泵的耗電量，不妨使用下面這幾個措施：（1）科學設計給水系統(tǒng)，盡量不要采取異形件、彎頭及閥門等，從而減緩管道水流阻力。（2）嚴格控制給水的壓力，確保水泵出口處的壓力可以滿足鍋爐的實際給水要求。（3）要定期維護給水泵，調(diào)整給水泵間隙，并反復調(diào)試給水泵運行效率。（4）在條件允許的情況下，應盡量采取新型調(diào)速給水泵，在原有的給水泵位置處添加變頻調(diào)節(jié)裝置，以便能有效調(diào)節(jié)給水泵的運行頻率及轉(zhuǎn)速，從而達到節(jié)能降耗目的[3]。（5）要及時檢修與管理給水泵的循環(huán)閥門，以便能及時發(fā)現(xiàn)給水泵循環(huán)閥存在的問題，有效抑制泄露風險的發(fā)生。

4）注重改造汽輪機。針對汽輪機加以改造，也是有效節(jié)能高效降耗的一種方法。如若擁有充足的資金以及有先進技術(shù)的支持，可以全面改造汽輪機。在改造汽輪機時，需要重點改造凝汽器。在凝汽器運行時，冷端系統(tǒng)設備的運行效率及運行安全性，終將會直接影響熱電廠的發(fā)電率。所以，保障凝汽器的使用性能，可謂是至關重要。換一句話說，如果凝汽器與汽輪機的性能不匹配，便會無故增加汽輪機能耗量。在具體改造汽輪機時，應格外關注凝結(jié)水過冷及凝結(jié)器真空度等問題。通過合理的改造，可以真正提高汽輪機運行效率、安全度，減少故障發(fā)生概率。

5）增強高壓投入率。在分析高壓投入率時，需要關注高壓加熱器啟動狀態(tài)、停止狀態(tài)以及給水壓力是否穩(wěn)定，這些因素均會在一定程度上影響高壓加熱器的投入率。在高壓加熱器具體工作時，如果介質(zhì)壓力偏高，就會導致相關設備的損壞率無故增加，從而帶動熱電廠煤耗量的上升。為了能夠增強高壓加熱器的投入率，可以使用下面幾項措施：（1）制定完善的操作規(guī)范，嚴格控制高壓加熱器啟停過程中的溫度，以避免溫度驟升或驟降損害設備。（2）在運行高壓加熱器時，要關注水位，保障水位始終處于合理的范圍值內(nèi)。當然，也要關注高壓加熱器閥門是否嚴密。（3）在正式啟動加熱器時，要檢測加熱器排氣是否通暢，全面排除加熱器內(nèi)的非凝結(jié)氣體。（4）如果高壓加熱器長期異常運作，就應立即進入維修狀態(tài)，有效處理污垢、腐蝕、生銹等問題，以確保其在后期運作時能正常使用。

4 結(jié)束語

綜上所述，有效控制汽輪機能耗在保障其正常運行以及提升熱電廠整體經(jīng)濟效益等方面均發(fā)揮重要作用。所以，熱電廠應格外關注汽輪機的運行狀態(tài)，有效調(diào)整與改造汽輪機結(jié)構(gòu)，定期對其進行維護與檢修。在應用中不斷汲取經(jīng)驗，以期能有效提高應用率，降低能量損耗，切實穩(wěn)定熱電廠運營效益。