火力發(fā)電廠汽輪機組節(jié)能影響因素及其降耗對策分析

肖金平蔣曉霞

（1.江西省電力設計院，江西 南昌 330000；2.江西中煤建設集團有限公司，江西 南昌 330000）

火力發(fā)電廠汽輪機組節(jié)能影響因素及其降耗對策分析

肖金平1蔣曉霞2

（1.江西省電力設計院，江西 南昌 330000；2.江西中煤建設集團有限公司，江西 南昌 330000）

本文主要從火力發(fā)電廠汽輪機的概述出發(fā)，對影響火力發(fā)電廠汽輪機能耗的主要因素進行了分析，最后對火力發(fā)電廠汽輪機組節(jié)能降耗措施進行了探討。

火力發(fā)電廠；汽輪機組；節(jié)能降耗措施

隨著經(jīng)濟和社會的高速發(fā)展，我國的能源消耗量與日俱增，能源問題以及成為阻礙我國可持續(xù)發(fā)展的關鍵性難題，并且隨著各種新型發(fā)電技術的不斷創(chuàng)新，使得現(xiàn)階段的電力市場的競爭越來越激烈，在這樣的形勢下，對于高能耗的火力發(fā)電行業(yè)來講，這是既是機遇也是挑戰(zhàn)，因為節(jié)能減耗不但能夠有效地提升火力發(fā)電廠的綜合效益，同時還能夠促進經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。因此，汽輪機組作為電廠發(fā)電的重要部分，其能耗量非常的大，所以，我們要想降低能耗就需要合理的采取降低汽輪機組能耗的有關措施。

一、火力發(fā)電廠汽輪機的概述

汽輪機作為一種能夠借助蒸汽的熱能完成做功操作的旋轉機械，其利用沖動作用原理和反應作用原理，使其在應用的過程中可以實現(xiàn)熱能向機械能的轉化，進而發(fā)揮作用。沖動作用的原理的應用是從噴嘴流出，在汽輪機液壓氣道改變方向后，在葉片上。此外，葉輪旋轉，實現(xiàn)機械作用。和反應原理的應用，它是在汽輪機的蒸汽流動到動葉，形成了蒸汽通道的膨脹，并將不斷加速蒸汽的流動，使轉子葉片產(chǎn)生抗動量，并使葉輪旋轉，形成機械工作。因為以上這兩種原理的應用，使得汽輪機具有以下應用特點。

（1）高熱效率。因為汽輪機運行的關鍵是把熱能轉化成機械能，因此，汽輪機在運行中容易產(chǎn)生大量熱能量，因此具有高熱效率。

（2）單機功率大。由于汽輪機屬于回旋的范疇，因此在汽輪機的連續(xù)運行過程中，會消耗大量的功率，從而導致汽輪機功率的增加；

（3）具有較長的使用壽命，經(jīng)久耐用，可以使用各種比較廉價的燃料等；

（4）在運行過程中，汽輪機主機具有較高的穩(wěn)定性能，事故的發(fā)生率很低，在通常狀況下，使用三年左右以后才需要進行一次大型維修，這也使得設備的利用率大大提升。

二、影響火力發(fā)電廠汽輪機能耗的主要因素

在電廠中的所有設備當中，汽輪機是屬于最為復雜的一類設備，其運行過程中容易受到諸多因素的影響，進而使得汽輪機能量損耗更大，具體的影響因素歸納如下：

1.火力發(fā)電廠汽輪機的運行技術沒用得到及時的更新?lián)Q代，導致汽輪機的運行能量損耗高。

2.由于在汽輪機的工作狀態(tài)下無法及時合理地進行設備調(diào)整，使得汽輪機在工作中的負荷與其運行參數(shù)不匹配，進而使得汽輪機無法在最好的狀態(tài)下工作，無疑也就加大了運行能耗。

3.汽輪機工作狀態(tài)下，真空泵是最容易出現(xiàn)故障的，最常見的就是真空泵隨著溫度升高就容易導致凝汽器的真空度升高，進而使得整個汽輪機的熱力循環(huán)系統(tǒng)的效率降低，最終使得汽輪機的能耗增加。

4.在實際工作中，當汽輪機的啟動和停機過于頻繁，或者暖機時間過長都容易導致能耗的增加。

三、火力發(fā)電廠汽輪機組節(jié)能降耗措施

1.保持凝汽器的最佳真空狀態(tài)

冷凝器作為汽輪機的主要部件，將直接影響到整個機組運行的安全性和經(jīng)濟性。因此，為了確保冷凝器的經(jīng)濟和安全運行，我們必須首先使冷凝器可以在真空狀態(tài)，這也是能夠有效地減少渦輪機的能源消耗是一個重要手段。

（1）清洗冷卻面

①干洗法。為了能夠準確地判斷冷凝器冷卻表面是干凈的，只有是最有效的方式是比較冷凝器運行后的數(shù)據(jù)，一旦數(shù)據(jù)是不同的，使冷卻表面的污垢。而在大多數(shù)情況下，在冷卻表面的早期，結構往往很松散，然后他們往往在表面上顯示的泥沙淤積現(xiàn)象，在這種情況下，你可以用干洗的方法來清理冷卻表面；

②酸洗法。通常都會選擇濃度為5%的氨基磺酸作為酸洗劑，并且依據(jù)腐蝕速率的大小，可以在酸洗劑中加入濃度為20%的氫氟酸、濃度為0.5%的酸緩釋劑以及銅緩釋劑，并且要加入適量的滲透劑等，而且要嚴格地控制清洗的水溫，要保證水溫保持在40℃左右，要將水流速度控制在0.1m/s左右，并且最好是選用循環(huán)沖刷的方法。

（2）降低凝汽器的熱負荷

①可以將表面式加熱器加設到排汽缸喉部以及凝汽器上部之間，這樣就可以將表面式加熱器的入口位置與工業(yè)水系統(tǒng)充分連接起來，而表面式加熱器的出口位置又與化學供水系統(tǒng)進行連通，這樣就可以大大提升高熱效率，從而降低凝汽器的熱負荷；

②將霧化噴頭裝設到凝汽器喉部，這主要是由于霧化噴嘴可通過對冷凝蒸汽吸收式換熱，從而使其軟化水形成混合式凝汽器，有效地降低了凝汽器的熱負荷，以及最佳真空的形成提供了有力的保障。

（3）提升真空系統(tǒng)的嚴密性

為了能夠充分保證真空系統(tǒng)一直維持在一個定值狀態(tài)，因此就必須要加強真空系統(tǒng)的嚴密性防護，要盡可能地使得真空系統(tǒng)能夠做到絲毫不漏以及嚴格防守，要定期地檢查真空系統(tǒng)與凝汽器是否發(fā)生泄露，一旦發(fā)現(xiàn)泄露現(xiàn)象就立刻采用有效措施給予解決，只有這樣才能充分保證真空系統(tǒng)的嚴密性。而在日常工作中，也在實時監(jiān)控噴嘴不能被堵塞和變形的噴嘴和變形的現(xiàn)象。根據(jù)外載荷的變化，適時合理調(diào)整汽輪機軸密封的數(shù)值壓力。并且為了充分保證真空系統(tǒng)的嚴密性，也要嚴格測試和控制閥門的負壓系統(tǒng)，使其不能出現(xiàn)任何情況下松動的現(xiàn)象。

2.保證汽輪機運行時的給水溫度

在汽輪機運行過程中，供水溫度將直接影響鍋爐的燃油消耗量。如果水溫較低，則會增加鍋爐燃燒的耗煤量，造成一定的經(jīng)濟損失。而且水溫低，會增加鍋爐的煙氣溫度，從而增加了煙氣所造成的熱損失，從而大大降低了鍋爐的生產(chǎn)效率。

①保證高加投入率。機組滑動停止，應嚴格控制水溫上升率按照規(guī)定；機組嚴格按照規(guī)定的規(guī)定及時輸入或分解高壓加熱器；加強對高壓加熱器的維護操作，防止操作不當，造成高壓加熱器保護作用線，保持高壓加熱器水位的穩(wěn)定；高壓清洗換熱管，可以清除管道內(nèi)的沉積，減少換熱管的內(nèi)部和外部之間的溫差應力和熱應力，減少傳熱管的泄漏，提高高壓加熱器的輸入比。

②重視檢漏操作，保持正常水位。加熱器銅管檢查屬于一種漏點檢查，其主要是檢測高加筒體以及水室隔板的密封性。要檢測水室隔板有沒有存在漏點，一旦水室隔板的加工焊接不夠完善，那么就會出現(xiàn)質(zhì)量問題，而通常狀況下會導致高壓給水“旁門左道”，從而影響到蒸汽與給水的熱量交換，導致給水溫度無法提高。一旦加熱器受熱面筒體產(chǎn)生密閉性不良的問題，那么就會造成蒸汽阻塞，從而導致給水的熱量交換大大減少，最終降低給水溫度。而且為了能夠充分保證回熱系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運行，就必須要保證加熱器能夠一直維持在正常水位的狀態(tài)下運行。

3.降低機組啟動、運行與停機能耗

（1）汽輪機啟動

汽輪機啟動過程中的能量損失，容易出現(xiàn)壓力和冷凝器真空度和嚴重的旋轉參數(shù)嚴重的差異，這將不僅增加了運行的現(xiàn)象，它還將增加的功率損耗，大大降低了汽輪機的經(jīng)濟效益。為了優(yōu)化汽輪機的啟動過程，工作人員可以降低蒸汽壓力和主閥的壓力，然后打開真空斷路器閥，從而降低冷凝器的真空度，主閥的壓力和冷凝器的真空度和重量傳遞參數(shù)是非常高的，從而降低了能耗。

（2）汽輪機運行

目前，對于火電廠的蒸汽輪機一般都是溜井式的一些形式的操作，采用這種操作方式，能很好地適應負荷變化，滿足機組調(diào)頻的要求。例如，在低負荷狀態(tài)下，需要使用低電平恒壓調(diào)節(jié)方法，以保證在正常運行的火電廠鍋爐的穩(wěn)定和水循環(huán)；在中間負荷狀態(tài)，需要使用鍋爐壓力調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)負載的加減；在高負荷的狀態(tài)下，需要使用噴嘴進行調(diào)整，從而保證機組的安全、高效運行。

（3）汽輪機停止

當汽輪機停止時，無論是否正常，我們最好使用滑動參數(shù)的方法來停止它。因為，對一些余熱鍋爐使用繼續(xù)發(fā)電，可以用這種方式，一方面和其他方面，由于降低了蒸汽渦輪機相關的設備和鍋爐的溫度，而且也有利于維護工作進行。

結語

總之，汽輪機作為火力發(fā)電廠的重要機組，同時也是主要耗能設備，如何加強汽輪機組的節(jié)能降耗，對提升火力發(fā)電廠的經(jīng)濟效益有非常大的作用。因此，加強汽輪機運行的節(jié)能降耗，才可幫助有效提升電廠經(jīng)濟效益，增強其競爭實力，在激烈的市場競爭中保持優(yōu)勢，推動電能領域的優(yōu)良發(fā)展。

[1]林龍.電廠汽輪機運行的節(jié)能降耗探討[J].黑龍江科技信息，2012（4）：127.

[2]方慶海.火電機組節(jié)能潛力診斷方法研究與應用[J].動力工程，2011，9（11）：86.

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