電廠汽輪機節能降耗的主要措施探討

摘要：近年來，隨著社會經濟的高速發展，人們在用電方面的需求不斷增多。電廠作為發電的主要場所，首要任務就是利用低消耗生產出高電量。汽輪機作為能源消耗大戶，在能源市場競爭日趨激烈的當前，研究其運行過程中的節能降耗意義重大。文章結合節能降耗運行的可行性，從提高給水溫度、改造汽輪機等方面對節能降耗措施進行了探討。

關鍵詞：電廠；汽輪機；節能降耗；主要措施；工作原理；給水溫度 文獻標識碼：A

中圖分類號：TK269 文章編號：1009-2374（2015）06-0102-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0478

1 電廠汽輪機節能降耗的可行性分析

1.1 電廠汽輪機的工作原理

電廠汽輪機是火力及核力發電主要發電設備之一，在運行過程中，一般通過與發電機凝汽器的共同工作實現熱能向電能的轉化。它的工作原理為：蒸汽流在一定的壓力和溫度下經過穩定的噴嘴，通過在噴嘴中的不斷擴張來降低壓力和溫度，以達到提高流速度的目的，實現熱能與動能的轉換。

圖1 蒸汽轉換過程

由于蒸汽在轉換過程中不斷流動，使得汽輪機發出較大的功率，從而導致汽輪機在運行中耗能較大。在不同的運行過程中，汽輪機因具有不同的參數而形成不同的分類，具體分類如表1所示。此外，汽輪機根據其運行機理可分為反動式汽輪機和沖動式汽輪機。

1.2 節能降耗的可行性分析

早在幾十年前，我國就針對節能降耗問題對汽輪機技術進行了大量改進工作，經過幾十年的實踐與發展，已經形成了一套有效、完整的汽輪機改造技術。在技術方面，經過合理的改造后，汽輪機能夠大幅度地提升能源轉化效率，減少能源消耗，實現了電廠汽輪機在電廠使用中的安全性和可靠性，達到了汽輪機在節能降耗技術方面的改造要求。在經濟方面，不能盲目地追求節能現象，應將技術改造成本和節能收益進行對比后，選擇合適的改進方式。對于目前的汽輪機技術而言，通過對比發現汽輪機改造成本遠低于購買新式汽輪機的費用，電廠可通過購買少量新型機器、進行多種新型改造技術減少支出成本，提高經濟效益，從而保證電廠利益的最大化。

2 電廠汽輪機節能降耗的措施探討

2.1 提高給水溫度，保證凝汽器內真空的維持

在汽輪機運行過程中，鍋爐和汽輪機組成了熱力循環系統。由熱力學知識可知循環參數的提高可使循環效率大大提高，因此鍋爐給水溫度的提高使得汽輪機的效率有所提升。給水溫度的高低在很大程度上影響鍋爐所需燃料的數量，給水溫度過低會使供電燃料消耗較大，同時大量的熱量會隨著鍋爐排煙散失到空氣中，熱量的加速散失減小了鍋爐的熱效率。給水溫度的提高意義重大，可從以下兩個方面進行提高：

第一，確保加熱器的正常運行。應定期檢查加熱器的完好程度，檢查是否存在漏失現象，若在檢查過程中發現泄露點，應及時處理并檢修，避免出現嚴重事故；定期檢查隔板的密封性，達不到相應標準的隔板會導致部分高壓給水發生偏離現象，給水偏離加熱管后會因溫度過低對機組運行產生影響，導致安全問題的產生。

第二，確保高加的投入率。給水溫度貫穿于機組的整個運行過程，在汽輪機的啟動、停止中都應注意給水溫度的控制，避免熱量的大量散失；在機組運行中應進行嚴格的設備維護，避免因操作不當或疏忽大意而造成安全問題；應盡量維持加熱器的水位使其處于穩定狀態；為達到降低溫差、減少泄漏的目的，可定期清洗加熱器并及時清理管內污垢，保證高壓加熱器的投入率。

汽輪機凝汽器是機組在運行過程中的基礎，保持汽輪器在最佳真空狀態可減少燃料的耗費，延長機組的使用壽命，達到提高經濟效益的目的。若啟動過程中凝汽器真空過低會造成汽輪機軸封壓力不正常、凝汽器熱水井位水位升高、循環水量不足及軸封加熱器滿水或無水等現象，影響汽輪機組的正常工作。為避免凝汽器內真空降低，可進行以下具體措施：

第一，確保機組密封性良好。為避免凝汽器出現泄漏現象，應定期檢查機組的密封性，并對意外情況進行處理，做到機組的正常運行。此外，對可能存在的漏洞及時補救，定期進行大檢查。

第二，確保循環水的質量控制。長時間的使用會使凝汽器銅管產生大量水垢，影響凝汽器與外界的熱量交換，為避免此類問題，應定期對水垢進行清理并檢修銅管，降低水垢的產生速度，保證汽輪機組的有效工作

效率。

第三，確保凝結水位的合理性。在啟動過程中，水位應處于正常水平，如水位過高會減少接觸面積，出現凝汽器內因冷卻面積不足使真空下降的現象，應盡力使水位處于穩定狀態。

2.2 改造汽輪機，保持有效的機組運行效率

為了使汽輪機更好地達到節能降耗的目的，可對傳統的汽輪機進行改造。凝汽器作為汽輪機中的重要部分，能夠將汽輪機組的發電效率體現出來，在一定程度上對機組的安全運行產生了影響，使得汽輪機的技術改造成為必然趨勢。汽輪機的改造可從對凝汽器真空、凝汽器端差和凝結水過冷三方面展開探討，通過改造可使機組的大修幾率大大降低，同時縮短了機組的停機時間，保證了機組運行的安全性和經濟性，全方位地實現了節能降耗。

汽輪機的啟動參數要通過啟動曲線擇優選取，如我國的冷態啟動主汽壓力一般為2.5～3.0MPa，區間最高溫度為400℃。在傳統過程中，由于啟動前長時間的預熱過程導致電廠用電量增加，機組的工作效率得不到提升，多方面影響了電廠的經濟效益。隨著技術的改進，在汽輪機啟動時可通過手動啟動將汽輪機的真空維持在-60～-50kPa之間，加快了蒸汽量的進入速度并有效地控制了膨脹差值，大大減少了發電成本。在當代技術的發展背景下，汽輪機通常采用定滑定方式，不僅能保證水循環的穩定性，還能限制給水泵在運行過程中的臨界速度。此外，在汽輪機正常停機或非正常停機狀態下都可采用滑參數進行設備檢修，并能充分利用剩余電量進行發電，保證電量的有效利用。

2.3 更新管理理念，完善管理體系

管理制度作為電廠建設的管理基礎，應有一定的相對性和可行性。隨著我國管理理念的不斷更新，管理體系也隨之完善。電力企業管理一般分為節能指標管理、基建節能監督管理、運行管理、機組經濟調度、設備檢修和燃料管理等。節能管理作為企業可持續發展的基礎管理工作，貫穿整個生產經營過程。在節能管理方面，相關部門應積極配合、做好初期工作，實現預定節能規劃，保證下一步工作的順利進行。例如，在水電計量表的使用過程中，電廠員工應嚴格執行國家制定的相關規則，選用合適的裝置和測量范圍，以滿足節能管理的需要。此外，應在原有的考核管理基礎上添加新的元素，如設立專門的考核小組，按照我國電力行業的法律法規進行各個方面的審查，以績效考核等方式對員工進行獎勵，增加員工信心，推動企業向標準化和科學化方向

發展。

在汽輪機節能降耗方面我國可參考國外一些有建設性的意見，在符合我國國情的基礎上對原有的管理模式進行改進，形成具有我國特色的、適合發展現狀的綜合管理體系。節能評估在汽輪機的使用中有相當重要的地位。汽輪機的性能是影響節能降耗的主要因素，通過其性能可體現出汽輪機消耗能量的能力及數量，聘請相關專家對降耗因素進行評估及分類，并根據分類實行相應制度。對于可控因素，可從人的行為意識方面進行分析，將責任落實到個體，保證節能降耗措施的實施。

3 結語

在電力行業不斷發展的今天，汽輪機的節能降耗成為電力行業研究和探討的重點?？傮w來說，節能降耗是一個綜合的過程，其改進方式也是多途徑的。研究節能降耗措施，不能只局限于機組的運行過程，要從多角度進行分析，例如從機組管理或技術改進方面入手，做到認真總結，充分認識節能降耗的重要性，并全身心投入于該工作中，真正做到電廠的節能降耗，確保電廠的經濟效益。

參考文獻

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作者簡介：丘宇峰（1980-），男，廣東梅州人，供職于廣東粵電中山熱電廠有限公司，研究方向：運行節能。

（責任編輯：黃銀芳）