論汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能降耗措施

楊茂池

（貴州粵黔電力有限責(zé)任公司 貴州盤縣 553505）

論汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能降耗措施

楊茂池

（貴州粵黔電力有限責(zé)任公司 貴州盤縣 553505）

汽輪機(jī)作為電廠運(yùn)行中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，保證其正常的運(yùn)行時(shí)保證整個(gè)電廠發(fā)電系統(tǒng)的根本之一。但是汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)需要消耗較多的能源，這樣一來不僅僅造成了大量的能源浪費(fèi)，也導(dǎo)致了其在運(yùn)行過程中的效率降低。因此如何實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)的節(jié)能運(yùn)行就成為了目前研究的重點(diǎn)項(xiàng)目。本文先對汽輪機(jī)運(yùn)行能耗影響因素進(jìn)行分析，然后詳細(xì)的闡述了會(huì)影響汽輪機(jī)的一些具體因素，之后對汽輪機(jī)運(yùn)行節(jié)能降耗措施予以探討，希望能夠?yàn)楣?jié)約型電力生產(chǎn)提供支持與幫助。

汽輪機(jī)；運(yùn)行；節(jié)能；降耗；措施

1 汽輪機(jī)運(yùn)行能耗影響因素

1.1 真空度

在汽輪機(jī)工作環(huán)境當(dāng)中，其真空度是最基本的工作條件，其對于汽輪機(jī)的工作效率有著最直接的影響關(guān)系，進(jìn)而對汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益也產(chǎn)生影響。在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，其真空嚴(yán)密性會(huì)直接影響內(nèi)部真空系統(tǒng)內(nèi)所漏入空氣量的多少。那么一旦漏入空氣量超出汽輪機(jī)的所設(shè)定的基本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，其就必然會(huì)影響凝汽器的熱交換率，并加大了汽輪機(jī)真空泵的負(fù)荷。在汽輪機(jī)整體系統(tǒng)當(dāng)中，易出現(xiàn)漏氣的部位包括低壓缸防爆門、低壓氣缸油封、凝結(jié)泵、各抽氣管道閥門等多個(gè)設(shè)備。

1.2 主蒸汽溫度與壓力

如果汽輪機(jī)工作工程中主蒸汽溫度與壓力較低，這會(huì)大大提升機(jī)組工作時(shí)的額外熱能消耗，降低了汽輪機(jī)的工作效率。當(dāng)在保證汽輪機(jī)安全運(yùn)行的過程中提高汽輪機(jī)進(jìn)汽初參數(shù)，蒸汽流量會(huì)明顯下降，對汽輪機(jī)機(jī)組工作狀態(tài)和效率產(chǎn)生直接影響。

1.3 氣缸效率

氣缸作為汽輪機(jī)系統(tǒng)中最基礎(chǔ)的組成部分，其工作效率會(huì)直接影響汽輪機(jī)的工作狀態(tài)和能源消耗水平。在實(shí)際施工過程中，如果施工人員在汽輪機(jī)安裝時(shí)出現(xiàn)操作失誤，對汽缸的質(zhì)量產(chǎn)生影響。或者在日常維護(hù)過程中，沒有對汽缸予以科學(xué)養(yǎng)護(hù)，以至于汽缸出現(xiàn)質(zhì)量問題或病害，這會(huì)讓汽缸的工作效率遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)值，這在降低其效率的同時(shí)，還會(huì)造成能源的過量消耗，帶來資源浪費(fèi)。

1.4 出力系數(shù)

出力系數(shù)是影響汽輪機(jī)工作能耗的重要因素。在國內(nèi)電網(wǎng)運(yùn)行過程中，由于不同地區(qū)對電力資源的需求有所差異，因此較大的電力負(fù)荷變化，時(shí)常會(huì)調(diào)峰運(yùn)行，為了電力系統(tǒng)能夠完成對用戶需求的滿足，保證在峰谷起伏階段的良好狀態(tài)，汽輪機(jī)必須要反復(fù)的調(diào)整自身工作功率，以解決電力負(fù)荷問題，這會(huì)較大程度的增加汽輪機(jī)的工作頻率，并為其帶來較大的能源消耗。

1.5 流通性

在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，氣體流通性也會(huì)對其耗能效果產(chǎn)生直接影響。在實(shí)際工作當(dāng)中，如果氣體流通正常，那么汽輪機(jī)可以在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下予以工作，這不會(huì)造成過大的熱耗損失。但如果氣體流通不正常，那么就有可能因?yàn)闅怏w不夠而導(dǎo)致汽輪機(jī)正行工作環(huán)境被破壞，這會(huì)大大降低汽輪機(jī)的工作效率，造成能源浪費(fèi)。在實(shí)際工作當(dāng)中，如果能夠保證蒸汽流通性，并能夠適當(dāng)改善蒸汽流通面積，那么會(huì)對汽輪機(jī)缸內(nèi)效率的提升帶來幫助，進(jìn)而避免能源浪費(fèi)問題的出現(xiàn)。

2 汽輪機(jī)能耗高的主要原因分析

2.1 火電廠汽輪機(jī)組耗能高的主要原因

汽輪機(jī)在火力發(fā)電中起著供應(yīng)源動(dòng)力的重要作用，其與發(fā)電機(jī)、泵、鍋爐及凝汽器等設(shè)備一起構(gòu)成了系統(tǒng)性的發(fā)電機(jī)組。由實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)可知，汽輪機(jī)組耗能高的主要原因有：①汽輪機(jī)自身存在的缺陷或損壞，比如說汽輪機(jī)的噴嘴室和外缸比較容易發(fā)生變形，低壓缸的出汽邊往往會(huì)受到嚴(yán)重的水腐蝕，熱力系統(tǒng)易發(fā)生泄露，氣閥壓損較大等等；這些缺陷和損壞都會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)組的能耗增加或者工作效率降低，從而增加發(fā)電的成本。②汽輪機(jī)組在運(yùn)行和調(diào)整過程中，并未達(dá)到最優(yōu)的運(yùn)行模式，比如說凝汽器真空度過高或者是冷卻水溫度較高等等原因都將大幅度增加機(jī)組耗能量，使得火力發(fā)電的成本更高。

2.2 水冷凝汽器存在的問題

凝汽器在發(fā)電機(jī)組中具有非常重要的地位和作用，如果凝汽器出現(xiàn)問題勢必也會(huì)影響汽輪機(jī)組的運(yùn)行效率和耗能量，一般情況下，其經(jīng)常存在以下幾點(diǎn)問題：①冷卻水水質(zhì)較差，含有一定量的雜質(zhì)，這極易導(dǎo)致凝汽器鋼管壁上發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象，從而影響汽輪機(jī)的排氣換熱運(yùn)行效率。②耗水量比較大，在水冷凝汽器發(fā)電機(jī)組中，大約有超過90%的耗水量是在冷卻塔內(nèi)被蒸發(fā)掉的，而蒸發(fā)這些水又消耗了許多熱量，所以說資源和能量浪費(fèi)的問題較為嚴(yán)重。③凝汽器泄漏問題，如果凝汽器發(fā)生泄露，則會(huì)導(dǎo)致一部分冷卻水進(jìn)入鍋爐中，從而使得給水質(zhì)量變差、汽水的品質(zhì)也由此超出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，比如說鹽分超標(biāo)、酸性增加等等；而給水質(zhì)量長期超標(biāo)則會(huì)導(dǎo)致鍋爐水冷壁發(fā)生嚴(yán)重結(jié)垢現(xiàn)象，進(jìn)而可能導(dǎo)致垢下嚴(yán)重腐蝕、鍋爐水冷壁鼓包甚至是發(fā)生爆炸事故。此外，當(dāng)調(diào)節(jié)汽門和主自動(dòng)汽門嚴(yán)重積垢時(shí)，會(huì)發(fā)生卡澀問題，從而導(dǎo)致機(jī)組超速。

3 汽輪機(jī)運(yùn)行節(jié)能降耗措施

3.1 做好給水溫度控制

在汽輪機(jī)組運(yùn)行過程中，保證其給水水溫控制，對于實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)具有重要意義。在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，影響給水溫度的因素有兩方面：①機(jī)組負(fù)荷率。②加熱器的運(yùn)行狀態(tài)。所以在實(shí)際工作中，我們需要在日常工作中做好以下幾方面工作：①做好汽輪機(jī)的日常維護(hù)，定期檢查、清理加熱系統(tǒng)，保證管道內(nèi)沒有沉積物，以避免不必要的熱損失；②加大對加熱器工作效率的研究，做好對管道質(zhì)量檢查，避免其出現(xiàn)泄漏水問題；③做好對高溫加熱器水位的控制，保證其能夠始終維持在正常水平下，以確保加熱器換熱效率；④注重汽輪機(jī)啟停時(shí)的給水水溫控制，保證其給水溫度始終在規(guī)定溫度范圍下，為加熱器的正常運(yùn)行帶來保障；⑤盡可能保持機(jī)組高負(fù)荷率，提高抽氣壓力和溫度來增加給水溫度。

3.2 保證凝汽器的狀態(tài)

凝汽器作為汽輪機(jī)當(dāng)中的重要組成部分，其工作效率也會(huì)對汽輪機(jī)的正常運(yùn)行及其能耗帶來影響。為此，我們必須要做好以下幾方面工作：①真空嚴(yán)密性試驗(yàn)。在汽輪機(jī)投入運(yùn)行狀態(tài)之前，必須要對汽輪機(jī)進(jìn)行注水查漏。在這一環(huán)節(jié)中要對凝汽器的狀態(tài)予以多次檢查，看其是否存在泄漏問題，如果存在應(yīng)及時(shí)處理，運(yùn)行中每月進(jìn)行真空嚴(yán)密性試驗(yàn)。升降負(fù)荷時(shí)注意監(jiān)視軸封壓力避免抽冷空氣。②真空泵檢查。值班員要定期對真空泵狀態(tài)進(jìn)行檢查，尤其是對其分離器水位的檢查。避免滿水和缺水，以確保其工作狀態(tài)。③循環(huán)水水質(zhì)控制。做好對水質(zhì)的檢查，避免凝汽器水室出現(xiàn)水垢，也是保證凝汽器狀態(tài)的重要措施。在實(shí)際工作中，化學(xué)工作人員要定期對水質(zhì)進(jìn)行檢查，若水質(zhì)不合格及時(shí)調(diào)整。如果發(fā)現(xiàn)凝汽器水室銅管出現(xiàn)水垢，停機(jī)后進(jìn)行清洗，以避免水垢帶來的額外能量消耗。④加強(qiáng)循環(huán)水膠球清洗裝置投運(yùn)狀態(tài)監(jiān)視避免凝汽器銅管結(jié)垢。

3.3 加大汽輪機(jī)工作狀態(tài)控制

加大對汽輪機(jī)工作中狀態(tài)的控制，以確保其能夠始終處于一個(gè)合理的工作狀態(tài)下，是確保汽輪機(jī)工作效率的重要措施，其同時(shí)也會(huì)對汽輪機(jī)能節(jié)能降耗帶來支持。以汽輪機(jī)的啟動(dòng)工作為例，值班人員必須要保證對其啟動(dòng)過程的曲線控制，冷態(tài)開機(jī)保證汽輪機(jī)主汽壓力工作區(qū)間在4～6MPa，主再熱汽溫在320～370℃之間，以確保其啟動(dòng)狀態(tài)的穩(wěn)定性。在啟動(dòng)過程中，一定要避免主再熱汽溫度過高，因?yàn)橹髟僬羝透诇叵嗥ヅ洌黄ヅ渚蜁?huì)對汽輪機(jī)帶來安全隱患，還容易引起汽輪機(jī)的損壞。另外，在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中協(xié)調(diào)投入后可以通過“定-滑-定”的模式來進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的控制，因?yàn)檫@種運(yùn)行模式能夠?qū)崿F(xiàn)對熱量的利用率，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供支持。

3.4 落實(shí)技術(shù)改造效果

汽輪機(jī)作為電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要設(shè)備，其仍有許多方面值得改造，因此我們要加大對汽輪機(jī)的改造研究，使其能夠在有效運(yùn)行狀態(tài)下，為節(jié)能降耗目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)帶來支持。①凝汽器作為汽輪機(jī)當(dāng)中最主要的組成部分，其可以作為主要改造部件來予以研究，具體技術(shù)改造可從凝汽器端差、凝結(jié)水過冷和凝汽器真空度三個(gè)方面入手，通過對其的改造來實(shí)現(xiàn)對汽輪機(jī)運(yùn)行效率的提升，同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。②汽輪機(jī)通流部分的性能直接影響汽輪發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)性、安全運(yùn)行，因而汽輪機(jī)通流部分應(yīng)具有良好的汽動(dòng)、熱力、振動(dòng)強(qiáng)度和變工況性。

3.5 加強(qiáng)汽輪機(jī)組運(yùn)行管理

加強(qiáng)汽輪機(jī)組的運(yùn)行管理，提高其運(yùn)行效率，自然也能實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，具體措施有：①強(qiáng)化對汽輪機(jī)組啟動(dòng)過程的管理，嚴(yán)格按照規(guī)范制度啟動(dòng)汽輪機(jī)，并密切關(guān)注與控制汽輪機(jī)的啟動(dòng)和沖轉(zhuǎn)參數(shù)，確保主汽壓、汽水溫度及凝汽器真空度等都在合理范圍以內(nèi)。②強(qiáng)化對汽輪機(jī)組運(yùn)行過程的管理，合理調(diào)節(jié)主汽壓力、水汽溫度等，有效保證加熱器的利用效率。③強(qiáng)化汽輪機(jī)組停機(jī)過程的控制，選擇最為恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)關(guān)停汽輪機(jī)，充分利用系統(tǒng)內(nèi)部的余熱增加發(fā)電量。

4 結(jié)語

在電廠的運(yùn)行過程中，汽輪機(jī)整個(gè)系統(tǒng)中最重要的環(huán)節(jié)之一。而汽輪機(jī)作為電廠生產(chǎn)過程中的最基本設(shè)備，做好對其的節(jié)能降耗研究，對于提升電廠的可持續(xù)發(fā)展水平具有重要作用。在日常的工作中，應(yīng)當(dāng)充分的了解汽輪機(jī)的運(yùn)作原理以及能源消耗情況，對于其主要消耗能源的環(huán)境進(jìn)行重點(diǎn)研究，然后通過多方面措施來實(shí)現(xiàn)對汽輪機(jī)運(yùn)行的能源消耗的控制，在保證其能夠有效完成生產(chǎn)任務(wù)的基礎(chǔ)上，為電力生產(chǎn)的節(jié)能降耗目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供最有力的支持。

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1004-7344（2016）21-0230-02

2016-7-10