發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能技術(shù)要點探究

白敬

（張家港沙洲電力有限公司，江蘇 張家港 215624）

目前，隨著我國汽輪機技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和提升，其熱效率也得到了有效提高，但隨之而來的便是電力行業(yè)面臨的問題——節(jié)能減排。所以，全面增強發(fā)電廠汽輪機的運轉(zhuǎn)效率是高效降低能源損耗的重要途徑之一，而這可以有效提高我國的經(jīng)濟效益和社會效益，相關(guān)部門要予以重視。

1 發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能增效可行性分析

發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能減排的可行性，主要從以下2方面進行分析：（1）技術(shù)方面。當(dāng)前，我國汽輪機在技術(shù)方面，已經(jīng)在長時間的實踐過程中取得了較大成效，多數(shù)技術(shù)已經(jīng)較為完善，其中，汽輪機在熱效率方面也得到了極大的提高，因為其在高效降低能源損耗的同時還可以有效提高發(fā)電廠汽輪機的能源轉(zhuǎn)化效率，而這對提升其本身的節(jié)能減排功能是非常重要的。與此同時，工作人員在對汽輪機技術(shù)進行改造后，其運轉(zhuǎn)速度的安全性和可靠性都得到了有效提高，從而為我國發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能技術(shù)的高效發(fā)展奠定了較好的基礎(chǔ)。（2）經(jīng)濟方面。發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能減排技術(shù)的創(chuàng)新，對我國后續(xù)經(jīng)濟效益的專業(yè)評估有決定性作用，所以工作人員切不可由于一味追求技術(shù)更新或創(chuàng)新，忽視了最初的目的——節(jié)能減排。當(dāng)然，工作人員在發(fā)電廠汽輪機技術(shù)創(chuàng)新方面，還要盡量滿足低成本和高效益的開發(fā)準則，畢竟要想全力發(fā)展汽輪機的技術(shù)更新與大量資金投入是分不開的，所以經(jīng)濟效益的有效提升也至關(guān)重要，因為這是其順利發(fā)展的重要保障，所以發(fā)電廠的管理人員要對此提起重視。但目前，我國多數(shù)發(fā)電廠在汽輪機的更新改造方面的投入成本是非常小的，一般都會選擇直接購買新機器，因為購買汽輪機成本遠遠小于改造、創(chuàng)新的成本。但汽輪機新機器大多是從國外購入，其在資源損耗方面得到了有效改善；但從長期發(fā)展戰(zhàn)略目標來看，發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新，如果能由我國科研人員進行開發(fā)，相信對我國未來發(fā)電廠汽輪機的順利發(fā)展有重要意義。

2 發(fā)電廠汽輪機的主要結(jié)構(gòu)特征

目前，我國多數(shù)發(fā)電廠使用的本體都是壓合缸，其主要作用是在通流部分能進行反向設(shè)置，因為高壓缸主要是雙層缸結(jié)構(gòu)所構(gòu)成。在其不斷運轉(zhuǎn)過程中，缸中的蒸汽和再熱蒸汽溫度皆是537℃，當(dāng)然也可在551～565℃進行浮動，只要將運轉(zhuǎn)時間掌握在15min左右，年累積時間在80h內(nèi)即可。其中，高壓轉(zhuǎn)子與低壓轉(zhuǎn)子的呈現(xiàn)狀態(tài)都是整段的，其脆性溫度一般為121℃。但是，在其完全冷卻的情況下，是需要工作人員進行手動開啟開關(guān)去進行提前暖機的，在其轉(zhuǎn)速達到額定速率時，轉(zhuǎn)子中心處的溫度也是可以達到121℃以上的，而這能積極促進低壓轉(zhuǎn)子和發(fā)動機之間的順利連接。此汽輪器的設(shè)備是整個安在低壓缸的軸承蓋子上的，并使用低速盤車，其速度只要在4.26r/min即可,讓連續(xù)盤車和間接性盤車兩種方式進行旋轉(zhuǎn)。但是，如果汽輪機的轉(zhuǎn)速一旦超過盤車的旋轉(zhuǎn)速度，就會立刻脫扣，以便全面保證汽輪機的運轉(zhuǎn)安全。另外，汽輪機的設(shè)計人員還在此前基礎(chǔ)上進行了部分改變，如添加了合滑銷運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，主要作用是為了在高壓缸中心處方便精準確定位置。在汽輪機低負荷的高速運行中，工作人員可以在啟動狀態(tài)選擇比較合理的汽源，從而向高、中、低氣壓中進行慢供。但為了有效減少汽輪機的啟動時間，工作人員可以把氣缸溫度差控制在標準范圍中，而在這過程中，工作人員還要對高壓缸的外側(cè)進行慢慢加熱，以便有效控制高壓缸的預(yù)暖系統(tǒng)，但要格外注意的是，汽輪機夾層加熱主要用的是蒸汽，而預(yù)暖用的卻是輔助蒸汽，所以在整個汽輪機組運轉(zhuǎn)過程中，主要的運轉(zhuǎn)形式是利用調(diào)控噴嘴和節(jié)流進行快速轉(zhuǎn)化。

3 發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能技術(shù)要點分析

3.1 改造鍋爐水泵

發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能技術(shù)在改造過程中，工作人員可以將之前耗能相對較高的鍋爐水泵更換為耗能比較小的水泵。在更換完畢后，工作人員可以在開啟汽輪機機組之前或在鍋爐汽水系統(tǒng)檢測時，先行選擇一個耗能比較小的水泵進行抽水，并在鍋爐點火后立即對其進行升壓處理，如此便可有效減少發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備的能源損耗，以便有效提升我國發(fā)電廠的經(jīng)濟效益。

3.2 改造系統(tǒng)

在發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備的正常工作中，蒸汽作業(yè)主要是一個降溫、降壓的過程；多數(shù)情況下，其壓力越低，蒸汽作業(yè)便會越多，所以，汽輪機內(nèi)部的凝汽器中壓力最好是長期保持在真空狀態(tài)下，如此便可有效保障發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備做功，可以持續(xù)保持在最高點，在達到有效降低煤炭損耗的同時，還能全面提升整個汽輪機機組的工作效率和經(jīng)濟收益，具體實現(xiàn)過程分為3個步驟：（1）工作人員要有效保障汽輪機內(nèi)部凝汽器真空的嚴密性。為此，工作人員要對其進行高精度的試驗檢測，如果在這個過程中發(fā)現(xiàn)泄漏，就要及時進行維修或者是更換，以免引起不必要的安全事故與經(jīng)濟損失。（2）工作人員要對汽輪機內(nèi)部的水循環(huán)進行認真檢查。如果在汽輪機里出現(xiàn)大量水垢，便會對其換熱效果產(chǎn)生不良影響。所以，工作人員要對汽輪機的膠球定時清理，并依據(jù)其實際的運行情況判斷出水垢的存在量，如果超過標準范圍就要立即進行清理，以免對汽輪機的正常運轉(zhuǎn)造成不良影響。（3）工作人員對水泵也要進行定期檢測、維護，還要及時更換沖洗旋轉(zhuǎn)網(wǎng)和二次過濾網(wǎng)，以保障汽輪機內(nèi)部的水質(zhì)，從而有效提高其產(chǎn)熱效果。最后，還要對汽輪機內(nèi)部的抽氣機器設(shè)備進行定期維護和檢測。因為抽水機的水溫度要長期保持在26℃左右，與外界溫度持平，如此才能有效保障抽水機的順利運轉(zhuǎn)，從而間接提升發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能的高效運轉(zhuǎn)。

3.3 改造汽水系統(tǒng)

為了有效提升發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能減排效果，工作人員要有效增強溫水以及蒸汽的作業(yè)壓力，以便全面提升其效率，而這就要對汽水系統(tǒng)進行部分創(chuàng)新與改造。因為汽水系統(tǒng)能直接影響汽輪機的節(jié)能降耗。所以，為了有效降低水流在其內(nèi)部產(chǎn)生大量的水垢，工作人員就要定時檢測補水路徑的通暢度，以便高效提高汽輪機的做功效率。當(dāng)汽輪機機組內(nèi)水要被煤炭加熱時，如果水的初始溫度較低就會影響整個汽輪機的運轉(zhuǎn)速度，所以工作人員在可以對汽輪機給水設(shè)備進行改造，從而保障水管的通暢度，以免由于冷卻水出現(xiàn)泄漏問題而對整個汽輪機的正常運轉(zhuǎn)造成不良影響，從而為我國發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能的快速發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

3.4 加熱系統(tǒng)的技術(shù)改造

發(fā)電廠汽輪機的熱力系統(tǒng)主要是通過燒煤去給水進行加溫處理，而煤炭在燃燒過程中會損失熱量，當(dāng)然，如果被加熱的水溫度較低，也會因此而損失掉更多的能量，從而間接導(dǎo)致汽輪機鍋爐的熱效率減少。所以，在燒煤加熱過程中，工作人員要對初始水溫度進行嚴格掌控。例如，首先，工作人員要先保證汽輪機高壓加熱器的投入率，因為汽輪機機組在運行過程中按照相關(guān)標準進行操作的同時還要及時投入高壓加熱器。另外，為了有效緩解汽輪機在高速運轉(zhuǎn)過程中高壓加熱設(shè)備出現(xiàn)解列問題，工作人員要及時對其進行科學(xué)、合理的維護，以免由于人為的疏忽或錯誤給發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能過程造成不必要的能源損耗和經(jīng)濟損失，得不償失。工作人員要將高壓加熱器的水位保持在固定刻度，還要對汽輪機內(nèi)部加熱設(shè)備進行定時清潔和更換，因為其管道內(nèi)部的積垢對整個發(fā)電廠汽輪機的傳熱效率會產(chǎn)生不良影響，所以，有效減少汽輪機此處的熱應(yīng)力，對節(jié)能降耗的作用是非常重要的。其次，是工作人員要有效保障汽輪機加熱器內(nèi)部的水位。如果在汽輪機加熱內(nèi)部的水位超過標準要求，就會將加熱管埋沒，而其在減少熱換接觸面積的同時熱轉(zhuǎn)換效率也會被急速拉低；與此同時，可能還會在汽輪機內(nèi)部出現(xiàn)水源倒流的情況，而這會對整個發(fā)電廠汽輪機機組的安全運轉(zhuǎn)造成惡劣后果，嚴重時還會暫停運行，所以，技術(shù)人員在對其加熱系統(tǒng)進行改造時，一定要進行綜合考慮，以免出現(xiàn)意外事故，從而影響整個發(fā)電廠的工作效率。最后，工作人員要及時維護汽輪機加熱機器設(shè)備。例如，工作人員要定時對汽輪機加熱設(shè)備嚴密性進行詳細檢測，一旦出現(xiàn)問題就要立即維修；如果汽輪機的冷卻管出現(xiàn)問題，就要立即進行上報，因為其會對整個發(fā)電廠的水造成嚴重污染，而這對有效降低能源損害的影響是非常惡劣的。所以，工作人員如果發(fā)現(xiàn)汽輪機內(nèi)部的加熱系統(tǒng)出現(xiàn)問題，就要及時對其進行更換、維護，從而為發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能技術(shù)的順利發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

3.5 優(yōu)化給水系統(tǒng)運行方式

發(fā)電廠汽輪機機組在不同情況的負荷運轉(zhuǎn)中，對給水壓力和溫度等要求都是不一樣的。例如，如果在發(fā)電廠中，高壓給水泵長時間都處在高壓運轉(zhuǎn)狀態(tài)中，這時工作人員如果利用再循環(huán)形式去調(diào)控其出口壓力，便會使汽輪機相關(guān)的機器設(shè)備產(chǎn)生嚴重的電能消耗，最重要的是，還會嚴重磨損其輸水管道和閥門，得不償失。所以，工作人員要依據(jù)汽輪機及其輔機設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)功能，決定是否要拿掉一級葉輪，因為其對水泵的揚程有決定性作用。與此同時，工作人員也可積極對汽輪機的變頻設(shè)備進行調(diào)整，看是否需要拿掉其五級葉輪，因為其會對汽輪機的導(dǎo)流套管和軸套用葉輪都將造成不良影響，所以具體更換頻率，要依據(jù)工作人員對其具體情況進行判斷才能決定。最后，如果工作人員都將其進行了更換，就要利用高速平衡實驗，再去重新調(diào)整汽輪機機組的運行效率和穩(wěn)定情況，從而實現(xiàn)機組水位穩(wěn)定、節(jié)能減排的效果，以便為我國發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能技術(shù)優(yōu)化給水系統(tǒng)的順利改造奠定良好的基礎(chǔ)。

3.6 冷卻水塔系統(tǒng)改造

發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能技術(shù)在改造過程中，工作人員也要全面提高對冷水塔相關(guān)機器設(shè)備的創(chuàng)新、更換與維修。例如，工作人員要定期對冷水塔內(nèi)部相關(guān)的機器設(shè)備進行全面檢修，以確保其換熱過程可以正常進行；但如果在冷卻塔里安裝進風(fēng)導(dǎo)流等機器設(shè)備，那也是可以高效減少外界環(huán)境對換熱效果所造成的不良影響。

另外，工作人員在作業(yè)過程中，還要保證凝結(jié)水水位始終處在刻度處，以便在保證其正常換熱的同時，還能全面提升整個汽輪機機組運轉(zhuǎn)的安全性和可靠性，從而為我國順利改造冷卻水塔系統(tǒng)工作奠定良好的基礎(chǔ)。

3.7 機組啟停優(yōu)化調(diào)整

在發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能技術(shù)的科學(xué)、合理改造過程中，工作人員應(yīng)該對整個機組先暫停，然后再逐漸優(yōu)化，具體從以下兩方面進行介紹。（1）汽輪機機組在開啟時，工作人員一定要依據(jù)相關(guān)標準進行操作，從而確保每項操作內(nèi)容都可以在規(guī)定的時間內(nèi)完成，在最大限度上降低汽輪機機組的額外運轉(zhuǎn)時間，從而在有效減少機組開啟時間的同時，還能高效降低其運轉(zhuǎn)成本，一舉兩得。（2）在汽輪機機組的暫停時間內(nèi)，工作人員也要在規(guī)定時間內(nèi)完成，當(dāng)然，在這過程中，要先將汽輪機機組的循環(huán)水泵、凝水泵等高損耗能源設(shè)備都進行關(guān)閉，以便達到節(jié)能減排的效果。但是，因為汽輪機在盤車情況時，工作人員只需要開啟小冷卻水泵，就可以將汽輪機內(nèi)部進行整體降溫，從而為我國汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能減排技術(shù)機組啟停優(yōu)化的順利發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

綜上所述，工作人員對發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備的全面改造與創(chuàng)新，可以有效提升節(jié)能減排效果。而上文給出的具體實施方式：改造鍋爐水泵、改造凝結(jié)器系統(tǒng)、改造汽水系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)的技術(shù)改造、優(yōu)化給水系統(tǒng)運行方式、冷卻水塔系統(tǒng)改造、機組啟停優(yōu)化調(diào)整等都可有效降低汽輪機機組的能源損耗，而這對我國未來順利發(fā)展發(fā)電廠汽輪機及其輔機設(shè)備節(jié)能減排技術(shù)的作用是非常重要的。