關于火電廠汽輪機運行節能降耗措施的分析

摘 要：國民經濟持續不斷的增長下，人們物質生活水平不斷提高，因此，人們當今對電能的需求量越來越大，為提高電廠的經濟效益，提升電廠運行效率，火力發電廠需求加強節能耗損。汽輪機是火電廠的重要組成部分，同時也是耗能大戶，因此，它對火力大電廠的經濟運行、節能耗損有著較為直接的影響。鑒于此，文章就對火電廠汽輪機運行節能耗損進行分析，以求找出相應地措施降低節能耗損。

關鍵詞：火電廠；汽輪機；節能降耗；電能

當今，我國電力能源生產和供應的主要模式之一是火力發電，數據顯示，就當今階段而言，火力發電的比例仍占據電力生產活動的一半以上。火力發電中使用到的能源是煤炭。因此，節能減耗這一目標的實現，就需要重視發電渠道上的節能降耗，火力發電廠中重要的設備是汽輪機組，如下，針對火力發電的汽輪機組進行降耗措施分析。

1 造成火電廠汽輪機能力耗損的影響因素

1.1 設備

汽輪機中最重要的組成部分是汽缸，其主要作用是隔開空氣和汽輪機的流通部分，進而確保蒸汽可在汽輪機內做功。保證氣缸的高效、合理運行是減少汽輪機能量損耗的有效措施。但我國自行生產的汽缸設備存在一定的不足，汽輪機組的缸效率的實際值低于設計值，并且與國際水平相比，有著較大差距。因此，缸效率的降低在各種工況下都導致汽輪機的整體能力消耗增大。

1.2 溫度、壓力

汽輪機的工作效率與溫度和壓力值有著直接關系，當空氣吹入的比例過高或噴水量較大時，因燃料的供應不足，導致溫度達不到相應地要求。因此，可能會產生加熱器出現嚴重的積垢現象，可以說，這些都對汽輪機組的耗能造成影響，還在一定程度上降低工作效率。當水力壓強不足的情況下，因燃燒不夠充分，會增加蒸汽的流量，造成機組蒸汽的氣壓降低，從而對機組的工作效率造成一定影響。

1.3 電力負荷

當電網工作中電力負荷篇幅變化較大的情況下，極容易出現峰谷變化。因此，汽輪機可通過反復的調整去適應電力負荷的大幅度變化。這樣一來，必然會對大氣汽輪機造成不必要的能量耗損。

2 火力發電廠汽輪機節能降耗的可行性原因

2.1 技術原因

上世紀末，我國就已經開始對老式汽輪機進行了技術改造。截止到日前，多年的實戰經驗下使得我國的汽輪機在節能方面取得了較大成就。而且經過改造之后的汽輪機不僅能夠有效地降低耗損，還能夠有效地提升熱效率，提高資源能源的轉換效率，并在一定程度上提高了汽輪機的運行穩定性和安全性。基于此而言，我國已經具備了對汽輪機實行降低耗能的技術條件。

2.2 經濟原因

對于任何一個企業而言，首先需要考慮到經濟利益。因此，在對火電廠汽輪機實施技術革新之前，需要對成本收益進行了解，進而避免為實現節能項目而過多的投入成本。經過對相關數據分析得出，技術革新花費的成本比購買新的汽輪機花費成本要高，但是經過一系列的改造之后，可大大降低汽輪機的能耗量，并且不影響火力發電廠的經濟效益。基于此而言，從經濟方面入手分析得出，汽輪機的改造具有可行性。

3 有效降低汽輪機運行耗損的具體措施分析

3.1 保障良好的工作環境

汽輪機裝置中最重要的設備之一是凝器設備，因而，凝器設備的質量和運行狀況可對汽輪機的工作效率造成直接影響。凝汽設備在汽輪機組的熱力循環中起到一定的冷凝作用。因凝汽設備在正常的工作時，可保持一定的真空程度，并且真空度和機組的功能呈正相關。鑒于此而言，對汽輪機排次的壓力和溫度進行降低可提高熱循環效率。基于此，可采取必要的手段保障凝汽器工作時的真空度。具體而言，真空度應當采用的具體方法為：保障機組的密封性能、注意對水環式真空泵進行保養和維護、加強對管道進行檢測、保持凝汽設備內的水位穩定。可以說，達到這些工作環境，能夠在一定程度上降低汽輪機運行的耗能。

3.2 適當提高給水溫度

鍋爐燃燒的消耗情況對給水溫度產生影響。當溫度降低到一定程度時會增添煤炭消耗，這不僅降低鍋爐的生產效率，還會產生大量的煙霧，對空氣環境造成一定污染。基于此，為解決該問題，可以適當地提高給水溫度。具體而言，保障高加投入率，當汽輪機組啟動和滑停時，可對水溫進行控制，并且啟停中，可解列或投入高壓加熱器，當出現違規操作時，需要及時制止。同時，定期對管道內部進行清理，降低污垢位置的熱應力和溫差應力。此外，保持一定的水位，防止檢漏情況。因此，運行過程中需要保持良好地水位，當機組進行檢修時，可對熱氣進行適當檢查。

3.3 對汽輪機的啟停過程進行優化

汽輪機的啟停過程類似于汽車的啟動和停止，一般而言，會消耗較多柴油，并且啟停會在一定程度上增加能量的耗損。基于此而言，對汽輪機啟停過程進行優化顯得極為必要。啟動時應按照相關規范，對汽輪機的運行參數進行實時監控。一旦發現異常，則應立即采取措施，比如主汽門的壓力和凝汽器的真空度高于汽輪機冷態時的沖轉參數，這主要是因暖管時間過長造成的，這種情況會大大增加汽輪機的啟動電耗，進而導致能量浪費。此時，可以在啟動時采用開高低旁的方法降低主汽門蒸汽的壓強，同時，采用開啟真空破壞門的方法降低凝汽器的真空度。對于汽輪機運行過程中的優化，一般采用“定-滑-定”的調節方式，即在低負荷工況時，為了保證汽輪機機組的正常運行，采用定壓調節的方法；高負荷工況時，采用調節噴嘴的方式，通過改變通流面積的方法保持汽輪機的高效率運行；當汽輪機處于高、低負荷之間時，采用滑壓運行的方式，通過對鍋爐壓力的調節調整負荷。當對汽輪機進行優化，進汽量逐漸降低至0。此時，汽輪機的主汽門關閉，汽缸等各零部件逐漸冷卻。根據進汽參數的不同，可將汽輪機的停機過程分為滑參數停機和額定參數停機。為了優化汽輪機的停機過程，可選用滑參數停機的方式。這種方法可充分利用鍋爐機組的余熱發電，避免了熱量的浪費，同時，還可以有效降低汽輪機各部件的溫度，有利于設備安全。

3.4 保障凝汽機的最佳真空狀態

凝汽設備作為火力發電汽輪機組中一個不可缺少的組成部分，凝汽設備主要是負責將汽輪機的排氣經過冷卻凝結后使之凝結成水，這一做法可產生高空真空，能夠促進進入汽輪機內部做工的蒸汽發生膨脹。當遇到凝汽設備無法工作時，會對汽輪機組的穩定、安全運行造成影響。因此，為有效實現活力發電廠節能目的，需要保障凝汽達到最佳真空狀態。

首先，可對冷卻面進行清洗，因凝汽器內會存在一定污垢，阻礙傳熱過程的順利進行。因循環冷卻常常是選用經過嚴格處理的場內水。此外，還可以對冷卻面的周期進行清洗。通常意義上而言，清洗冷卻面常常會采用酸洗法和干洗法。這主要是因為冷卻面結構是經過長時間的積累才可能產生的真空現象。因此，為了準確判斷冷卻面是否存在結垢現象，可將對冷卻面清潔過程中所產生的數據進行分析。因冷卻面結垢會損失阻力。因此，初始階段可采用干洗法。

另外，在降低凝汽器的熱負荷中，為提高凝汽設備的熱效率，可采取相應有效措施設法降低凝汽器的熱負荷。操作方法集體來說，可在凝汽器的喉部加設霧化噴頭，借助接觸式傳熱，吸收定量的凝汽器潔熱，這在一定程度上補充初鹽汽水在凝汽中產生混合式的凝汽器，進而在一定程度上降低凝汽器的熱負荷，使得熱負荷保持真空狀態。此外，將表面式的加熱器設備加設在凝汽器的排氣缸喉部和凝汽器上班，連接加熱器入口和工業水系統，進而實現加熱操作。

參考文獻

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作者簡介：葉光磊（1987，6-），男，籍貫：天津市薊縣，學歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：火力發電廠相關。