發(fā)電廠汽輪機(jī)組節(jié)能降耗措施

王龍

大唐三門峽發(fā)電有限責(zé)任公司 河南三門峽 472100

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)體系的逐步完善，社會對電力能源的需求逐漸加大，承接電力供應(yīng)的企業(yè)必須對原有的供電模式進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)，以滿足電力用戶的用電需求。火力發(fā)電廠中汽輪機(jī)是維系電力能源供應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施，隨著整個電力供應(yīng)壓力的增加，汽輪機(jī)運(yùn)行負(fù)擔(dān)逐漸加大，在高荷載、高工作時(shí)長的條件下，汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中將產(chǎn)生一定的故障問題，特別是當(dāng)外部荷載壓力大于設(shè)備預(yù)期設(shè)定值時(shí)，將造成大量的能源損耗，提高企業(yè)的運(yùn)行成本。為此，必須針對此類問題建立相關(guān)節(jié)能舉措及優(yōu)化策略，保證汽輪機(jī)設(shè)備在生命周期內(nèi)可發(fā)揮出最大的價(jià)值效用，保證整個電力供應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組概述

火力發(fā)電廠運(yùn)行中使用的汽輪機(jī)組以蒸汽為主，通過汽輪機(jī)組將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再通過發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。汽輪機(jī)組運(yùn)行時(shí)具有以下五點(diǎn)突出的特點(diǎn)：第一、穩(wěn)定性好。相比于其他的方式，汽輪機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中不容易出現(xiàn)事故，其運(yùn)行的穩(wěn)定性有所保障。第二、自動化水平比較高，減少了大部分人工操作，提高了設(shè)備的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)了能源的高效利用。第三、連續(xù)性好，汽輪機(jī)組的單機(jī)功率比較大，運(yùn)行時(shí)能夠具有良好的連續(xù)性。第四、使用壽命比較長，運(yùn)行時(shí)的實(shí)際成本消耗比較低，并且汽輪機(jī)組的耐久性能良好。第五、使用過程中的熱效率比較高。

2 火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組能耗影響因素

2.1 通流性

火力發(fā)電廠的汽輪機(jī)組運(yùn)行的過程中其運(yùn)行效率與通流性有非常必要的聯(lián)系。一旦出現(xiàn)通流性差的情況就會導(dǎo)致汽輪機(jī)組在運(yùn)行時(shí)消耗大量的能源物質(zhì)。技術(shù)人員可以通過調(diào)整流通面積以及氣流量，不斷提高通流性能，從右降低汽輪機(jī)組的實(shí)際耗能。

2.2 氣缸效率

汽輪機(jī)組的構(gòu)成比較復(fù)雜，氣缸作為汽輪機(jī)組中的重要組成部分，其效率對于汽輪機(jī)組的整體耗能有明顯的影響。然而，很多火力發(fā)電廠現(xiàn)階段使用汽輪機(jī)組中氣缸的效率比較低，不能達(dá)到國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致汽輪機(jī)組的耗能比較高。

2.3 出力系數(shù)

汽輪機(jī)組運(yùn)行的參數(shù)有很多其中出力系數(shù)就是重要的指標(biāo)之一，出力系數(shù)與汽輪機(jī)組的耗能有比較直接的影響。火力發(fā)電廠運(yùn)行的過程中由于用戶用電的時(shí)間段以及用電量存在一定的擦?xí)h，導(dǎo)致供電出現(xiàn)峰谷交錯的情況。如果出力系數(shù)沒有得到合理的調(diào)整就會大大增加汽輪機(jī)組的耗能[1]。

2.4 氣壓與溫度

火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組運(yùn)行的過程中，其環(huán)境的氣壓以及溫度都會影響汽輪機(jī)組的耗能量。一旦出現(xiàn)汽輪機(jī)組水壓較低的情況就會導(dǎo)致蒸汽流量大幅增多，使得蒸汽機(jī)組的氣壓降低，汽輪機(jī)組的運(yùn)行效率也會隨之降低。同時(shí)，鍋爐運(yùn)行的過程中，如果空氣保持足量但是燃料供應(yīng)不及時(shí)時(shí)，就會使得水量明顯增多，從而導(dǎo)致鍋爐內(nèi)部出現(xiàn)大量的水垢，進(jìn)而增加了汽輪機(jī)組的耗能。

3 火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組節(jié)能降耗有效措施

3.1 降低機(jī)組停機(jī)、運(yùn)行和啟動能耗

為了有效提高火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組效率，降低能源的消耗，必須根據(jù)火力發(fā)電廠運(yùn)行的實(shí)際情況，降低機(jī)組停機(jī)、運(yùn)行和啟動能耗。停機(jī)前，技術(shù)人員必須合理調(diào)整停機(jī)參數(shù)，確保汽輪機(jī)組的停機(jī)能夠穩(wěn)定。同時(shí)，操作前要全面檢查汽輪機(jī)組的運(yùn)行狀況，及時(shí)對汽輪機(jī)組進(jìn)行維修與保養(yǎng)，保證汽輪機(jī)組內(nèi)部裝置的溫度在可控的范圍內(nèi)。汽輪機(jī)組停機(jī)時(shí)，利用鍋爐的高溫降低汽輪機(jī)組運(yùn)行的能耗，保證發(fā)電效率有所提高。采用定-滑-定的方式實(shí)現(xiàn)對汽輪機(jī)組運(yùn)行的調(diào)節(jié)，保證運(yùn)行的負(fù)荷有所降低，并根據(jù)實(shí)際情況可以設(shè)定為 水平定壓模式，提高鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性。技術(shù)人員需要調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，保證噴嘴噴出蒸汽的速度等得到控制。汽輪機(jī)組啟動時(shí)，技術(shù)人員必須綜合使用開高、低旁的方式，控制好汽輪機(jī)組運(yùn)行的壓力，一般情況下真空壓力控制在65-70kPa。通過增加汽輪機(jī)組蒸汽量的方式，提高機(jī)組溫度，有效縮短汽輪機(jī)組啟動時(shí)的時(shí)間，以達(dá)到降低能耗的目的。

3.2 提高給水溫度

汽輪機(jī)組運(yùn)行的過程中如果水溫比較低時(shí)，就會導(dǎo)致鍋爐加熱需要消耗大量的能源，因此，可以提高給水溫度，降低鍋爐升溫時(shí)的能源消耗，進(jìn)而減少汽輪機(jī)組整體的能源消耗量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

3.2.1 注意檢漏操作

汽輪機(jī)組運(yùn)行前技術(shù)人員需要全面的檢測汽輪機(jī)組是否存在滲漏的問題。檢查時(shí)，技術(shù)人員需要全面檢查加熱器銅管，保證水室隔板以及高加筒體的密封性能良好。一旦出現(xiàn)水室隔板漏水的問題，必須做好隔板的焊接工作，如果焊接達(dá)不到預(yù)計(jì)的效果必須及時(shí)更換新的隔板。受熱面筒體出現(xiàn)滲漏的等，會導(dǎo)致蒸汽阻塞的現(xiàn)象，從而降低了給水熱量，因此，技術(shù)人員必須全面檢查受熱面通體是否存在漏水的問題，并采取必要的方式進(jìn)行解決。

3.2.2 保持高加投入率

高加投入效率是指汽輪機(jī)組的滑啟和消停時(shí)，技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際情況合理調(diào)節(jié)給水溫度。采用高壓或者裂解的方式，實(shí)現(xiàn)對高壓水量和水位的調(diào)節(jié)。做好高壓加熱器換熱管的定期清理工作，保證換熱管內(nèi)沒有水垢的積累，避免出現(xiàn)管道滲漏的問題。

3.3 使凝汽器保持最佳真空狀態(tài)

3.3.1 降低凝汽器熱負(fù)荷

采用降低凝汽器熱負(fù)荷的方式，保證汽輪機(jī)組的能耗得到合理的控制，提高汽輪機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。降低凝汽器熱負(fù)荷的方式有很多，主要有以下兩種方式：第一、在凝汽器喉部設(shè)置霧化噴頭，從而創(chuàng)造出真空的狀態(tài)，保證凝汽器熱負(fù)荷有所降低。第二、在凝汽器上部和排氣缸喉部設(shè)置加熱器，有效提高加熱器的整體效率。在實(shí)際運(yùn)行的過程中技術(shù)人員可以根據(jù)凝汽器運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)際情況合理對凝汽器進(jìn)行整改，從而降低汽輪機(jī)組的能源消耗。

3.3.2 降低冷卻水溫

循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行的過程中不會受到外界因素的干擾，但是，循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行影響冷卻水溫度。冷水塔設(shè)備存在問題時(shí)，就會導(dǎo)致出口溫度高于正常值，冷卻達(dá)不到預(yù)期的效果。因此，必須由專業(yè)的技術(shù)人員對水塔進(jìn)行檢修與養(yǎng)護(hù)，并做好檢修與養(yǎng)護(hù)記錄，為后續(xù)冷水塔故障檢修提供參考。

3.3.3 增強(qiáng)真空系統(tǒng)嚴(yán)密性

采用增強(qiáng)真空系統(tǒng)嚴(yán)密性的方式實(shí)現(xiàn)對真空系統(tǒng)的合理控制。技術(shù)人員需要定期檢查凝汽器以及真空系統(tǒng)，保證不出現(xiàn)泄露等嚴(yán)重的問題，全面提供真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性。同時(shí)，技術(shù)人員還要做好抽氣器噴嘴的運(yùn)行情況，及時(shí)清理噴嘴內(nèi)部的物質(zhì)，避免出現(xiàn)噴嘴堵塞的現(xiàn)象。此外，合理調(diào)整汽輪機(jī)組的軸封蒸汽壓，保證閥門沒有松動的問題出現(xiàn)[2]。

3.3.4 清洗冷卻面

經(jīng)過長時(shí)間的使用汽輪機(jī)組的冷氣器冷卻面會有大量的污垢，一旦污垢的積累量達(dá)到一定的限度，就會導(dǎo)致凝汽器冷卻管受到的阻力大幅增加。因此，技術(shù)人員必須及時(shí)清理冷卻面，根據(jù)污垢積累的實(shí)際情況綜合選擇清理方式，包括酸洗法和干洗法。采用酸洗法時(shí)技術(shù)人員需要控制酸洗劑的添加量，避免管道被腐蝕的問題出現(xiàn)。清洗時(shí)，技術(shù)人員需要控制水流的速度，確保沖刷能夠循環(huán)進(jìn)行，從而達(dá)到要求的清潔度。

4 結(jié)語

總而言之，火力發(fā)電廠的運(yùn)行過程中汽輪機(jī)組發(fā)揮著重要的作用，為了有效的提高汽輪機(jī)組的節(jié)能效率，技術(shù)人員必須綜合多方面的因素，分析影響汽輪機(jī)組能耗高的原因，并根據(jù)實(shí)際情況綜合選擇降低火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組能耗的有效途徑。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，火力發(fā)電廠應(yīng)該加大對汽輪機(jī)組研究的資金投入，切實(shí)降低汽輪機(jī)組的能源消耗量，一方面可以實(shí)現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，另一方面可以提高火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。