電廠汽輪機(jī)運行的節(jié)能降耗研究

摘要：隨著社會的發(fā)展，國家越來越重視電廠節(jié)能降耗，而汽輪機(jī)作為電廠的主要耗能設(shè)備，研究其節(jié)能降耗對電廠的節(jié)能降耗具有重要意義。文章結(jié)合自身工作實踐，在研究了汽輪機(jī)節(jié)能降耗可行性的基礎(chǔ)上，分析了汽輪機(jī)的能耗問題，提出了汽輪機(jī)的節(jié)能降耗措施。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；汽輪機(jī)；能耗問題；節(jié)能降耗；耗能設(shè)備 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM621 文章編號：1009-2374（2016）35-0103-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.050

1 電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗可行性研究

1.1 經(jīng)濟(jì)效益層面的可行性

節(jié)能降耗改造汽輪機(jī)應(yīng)按改造的實際投入與產(chǎn)出來分析，應(yīng)詳細(xì)計算改造所需的成本與收益，盡量避免發(fā)生為節(jié)能而節(jié)能的情況。經(jīng)實踐，人們發(fā)現(xiàn)購置新汽輪機(jī)的費用通常會高于技術(shù)改造在用汽輪機(jī)的費用，并且往往經(jīng)過改造后的汽輪機(jī)也能有很好的節(jié)能效果，長期運行也可大量節(jié)能，提高電廠經(jīng)濟(jì)效益?；诮?jīng)濟(jì)效益的角度，改造優(yōu)化汽輪機(jī)也有重要的現(xiàn)實意義。

1.2 技術(shù)改造層面的可行性

我國研究優(yōu)化汽輪機(jī)的節(jié)能降耗起步較早，經(jīng)長期發(fā)展，現(xiàn)已越來越成熟。實踐證明，通過對汽輪機(jī)實施技術(shù)改造，可大幅提高汽輪機(jī)的能源轉(zhuǎn)換效率與熱效率，并且可有效降低其能耗，同時經(jīng)改造后的汽輪機(jī)安全性與穩(wěn)定性也會有所提高。由此可見從技術(shù)層面出發(fā)，對汽輪機(jī)進(jìn)行改造是可行的。

2 汽輪機(jī)的能耗問題

2.1 汽輪機(jī)能耗相對較高

汽輪機(jī)在電廠中主要以原動機(jī)的身份存在，借助汽輪機(jī)可實現(xiàn)電廠熱能、動能以及電能的轉(zhuǎn)換。通常汽輪機(jī)功能的實現(xiàn)應(yīng)有相關(guān)設(shè)備配合，如發(fā)電機(jī)、加熱器、冷凝器、鍋爐、泵等。汽輪機(jī)噴嘴室的變形以及外缸的變形都會增加汽輪機(jī)的能耗，同時汽輪機(jī)隔板汽封的漏氣與軸端汽封的漏氣等也會增加汽輪機(jī)的能耗。汽輪機(jī)低壓缸出汽邊易遭受腐蝕，損傷氣閥壓，造成蒸汽泄漏，消耗能源。

在實際調(diào)整汽輪機(jī)組時，冷卻水溫度過高、凝汽器過于真空、具體運轉(zhuǎn)負(fù)荷不同于理論設(shè)置、沒有采用優(yōu)化方式運轉(zhuǎn)等都會加重汽輪機(jī)組的能源消耗。

2.2 汽輪機(jī)中空冷凝汽器問題

風(fēng)與沙塵是影響汽輪機(jī)凝汽器的主要因素，在沙塵較大地區(qū)，凝汽器長期運行，翹片時常會堆積大量沙塵，增大翹片管熱阻，對其傳熱造成影響，同時影響通道暢通。在設(shè)備所處的狀態(tài)為負(fù)風(fēng)壓時，由于會有少量空氣吸入風(fēng)機(jī)，這樣便會阻礙流通。此外，當(dāng)凝結(jié)水有較多溶氧后，也會降低其傳熱效率，并且侵蝕冷凝汽的管道，使空冷凝汽器流量出現(xiàn)不均衡，最終影響汽輪機(jī)運行，降低汽輪機(jī)實際運行效率。

2.3 冷卻塔問題

冷卻塔噴頭、噴孔不匹配，噴頭堵塞等，都會造成冷卻塔內(nèi)部循環(huán)水實際回水溫升，增加汽輪機(jī)的排氣溫度，引發(fā)低真空度，造成汽輪機(jī)能源消耗增加。

3 汽輪機(jī)運行節(jié)能降耗措施

3.1 控制水溫

通常，鍋爐燃料量與燃料燃燒程度都會影響汽輪機(jī)的給水溫度，當(dāng)汽輪機(jī)給水溫度偏低時，鍋爐會大量耗電，同時會增加汽輪機(jī)的單位能耗，造成排煙時損失大量熱能，進(jìn)而顯著降低能源利用率。對此，可借助下列三點進(jìn)行改進(jìn)：（1）可按照相關(guān)要求合理控制鍋爐燃料投放量與投放次數(shù)，來控制汽輪機(jī)的實際給水溫度，降低熱能損失；（2）應(yīng)強(qiáng)化設(shè)備重要裝置的維護(hù)、保養(yǎng)力度，定期進(jìn)行打掃、清理，提升其能源利用率；（3）應(yīng)定期檢查相關(guān)管道，以防發(fā)生蒸汽泄露現(xiàn)象，進(jìn)而有效提升加熱器的具體使用效率，實現(xiàn)節(jié)能降耗。

3.2 控制凝結(jié)器

基于凝結(jié)器會影響汽輪機(jī)的運行時限，可讓凝結(jié)器的真空狀態(tài)時刻達(dá)到最佳，這樣有助于汽輪機(jī)汽輪動能的提升，提高汽輪機(jī)使用效率，延長汽輪機(jī)使用壽命。電廠相關(guān)操作人員應(yīng)讓凝結(jié)器工作狀態(tài)盡量處于最佳，具體可參照凝結(jié)器使用現(xiàn)狀，定期嚴(yán)密檢測凝結(jié)器，以確保凝結(jié)器具有良好的真空密封性。與此同時還應(yīng)對射水泵實際性能進(jìn)行檢測，一方面要確保射水箱中的水溫正常；另一方面還應(yīng)確保箱內(nèi)水位范圍正常。此外還應(yīng)重視檢測凝結(jié)管道內(nèi)的水質(zhì)情況，可采用定期清理與不定期清理相結(jié)合的方式來提升機(jī)組的整體工作效率。最后為使凝水器的冷卻面積足夠大，冷卻時間足夠長，應(yīng)重視凝結(jié)器水位的觀測，這樣可有效提升凝結(jié)器的工作效率。

3.3 控制汽輪機(jī)的啟動、運行以及停機(jī)

可通過科學(xué)、合理地控制汽輪機(jī)的啟動、實際運行以及停機(jī)，來提升汽輪機(jī)的工作效率，降低汽輪機(jī)能源消耗。汽輪機(jī)啟動時需長時間預(yù)熱，這是汽輪機(jī)啟動的主要耗能環(huán)節(jié)，這樣必然會使汽輪機(jī)能源消耗無形增加，具體可借助先打開旁壓，讓壓力保持在2.9MPa左右，然后人工開啟真空破門來控制汽輪機(jī)的真空，讓汽輪機(jī)蒸汽量增加，進(jìn)而加速汽輪機(jī)暖機(jī)，縮短汽輪機(jī)啟動時間。

對于汽輪機(jī)的運行，可采用定、滑、定的方式來運行汽輪機(jī)，應(yīng)確保機(jī)組在沒有穩(wěn)定負(fù)荷的情況下，滿足一次性調(diào)頻，這樣可使壓力損失減少，促進(jìn)能源利用率的提高，對于以上過程，應(yīng)重視控制凝結(jié)器中的水溫。至于汽輪機(jī)的停機(jī)，一般不應(yīng)停機(jī)，只有在進(jìn)行汽輪機(jī)檢修作業(yè)時，必須得停機(jī)的情況下才可停機(jī)，在進(jìn)行停機(jī)時，應(yīng)確保不損傷機(jī)內(nèi)相關(guān)設(shè)備，最大限度地延長汽輪機(jī)的使用壽命。

此外，還應(yīng)重視管理汽輪機(jī)冷卻塔，應(yīng)定期及時清理冷卻塔中的堵塞物，并應(yīng)做好冷卻塔與其相關(guān)設(shè)備的故障排查工作，這樣有助于減少其排量消耗。

3.4 應(yīng)依據(jù)實際情況改造汽輪機(jī)

為在提升汽輪機(jī)實際工作效能的同時降低其能源消耗，應(yīng)重視依據(jù)實際運行情況改造汽輪機(jī)?？赏ㄟ^改造其相關(guān)設(shè)備，降低其運行成本，提升汽輪機(jī)能源利用率。通?？蓮钠啓C(jī)凝結(jié)器改造方面入手，具體應(yīng)重視凝結(jié)器水文情況的改造與真空裝置改造，來完成汽輪機(jī)改良。此外，還可對汽輪機(jī)氣封系統(tǒng)進(jìn)行改造，使其能源利用率提高，促進(jìn)其能源消耗降低，最終提升電廠經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

總之，汽輪機(jī)的節(jié)能降耗是一項系統(tǒng)工程需涉及很多內(nèi)容。具體可通過控制給水溫度的方式，使其冷凝器的工作狀態(tài)，始終處于最佳來實現(xiàn)汽輪機(jī)節(jié)能降耗，也可通過科學(xué)、合理地控制汽輪機(jī)的啟動、運行以及停機(jī)，優(yōu)化汽輪機(jī)運行，來實現(xiàn)汽輪機(jī)的節(jié)能降耗。此外還可通過有效控制汽輪機(jī)運行中的多個環(huán)節(jié)，并結(jié)合定期檢測，進(jìn)行技術(shù)改造的方式來使汽輪機(jī)實現(xiàn)最終節(jié)能降耗。在實際工作中，要想有效降低汽輪機(jī)的能耗，還必須從本電廠汽輪機(jī)運行現(xiàn)狀出發(fā)，綜合考慮，全面分析，找出主要耗能環(huán)節(jié)，對癥下藥，才能有效降低汽輪機(jī)能耗，促進(jìn)電廠的高產(chǎn)、高效。

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作者簡介：劉楊軍（1979-），男，湖南湘西人，冷水江市金竹山火力發(fā)電分公司助理工程師，研究方向：集控運行。

（責(zé)任編輯：王 波）