熱電廠汽輪機(jī)檢修節(jié)能降耗的措施研究

曾偉明

摘 要：隨著國(guó)家節(jié)能環(huán)保政策的落地實(shí)施，環(huán)境保護(hù)問(wèn)題也逐漸受到了人們的關(guān)注，各個(gè)行業(yè)在發(fā)展過(guò)程中對(duì)節(jié)能減排措施的實(shí)施也越來(lái)越重視。汽輪機(jī)作為熱電廠運(yùn)行的重要設(shè)備之一，也是造成熱電廠能源消耗大的根源之一，而利用科學(xué)、適宜的節(jié)能降耗措施解決汽輪機(jī)能耗大的問(wèn)題，不僅能夠減少熱電廠對(duì)能源的消耗，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的，也能夠降低熱電廠的運(yùn)行成本。文章在闡述汽輪機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上，論述了汽輪機(jī)節(jié)能降耗的可行性，并對(duì)熱電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗的措施進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：熱電廠；汽輪機(jī)檢修；節(jié)能降耗；措施

伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以及生活水平的不斷提升，人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ髦袑?duì)用電的需求也在不斷提高，而為了更好地滿足人們的用電需求，熱電廠需要提高自身的運(yùn)行效率，而這不僅會(huì)增加熱電廠對(duì)能源的消耗量，提升熱電廠運(yùn)行對(duì)周?chē)h(huán)境造成污染和破壞的概率，也會(huì)提高熱電廠的運(yùn)營(yíng)成本。在熱電廠運(yùn)營(yíng)中，汽輪機(jī)是導(dǎo)致熱電廠能源消耗大的根源之一， 而在國(guó)家節(jié)能環(huán)保政策的要求下，如何做好對(duì)汽輪機(jī)的節(jié)能降耗成為了熱電廠需要解決的重要問(wèn)題。下文針對(duì)這一問(wèn)題，提出了一些建議和意見(jiàn)，以求為解決熱電廠能耗大問(wèn)題予以支持。

1.汽輪機(jī)工作原理

在我國(guó)電力領(lǐng)域中，汽輪機(jī)作為一種極為重要的電力設(shè)備，其的功能是將蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，而對(duì)其的應(yīng)用直接影響著能量轉(zhuǎn)換的效率。目前，汽輪機(jī)在我國(guó)主要被熱電廠和火電廠所使用。汽輪機(jī)的特點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換效率較高，運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性較好，使用壽命較常。同時(shí)，汽輪機(jī)所具備的這些優(yōu)勢(shì)也使得其在電力領(lǐng)域得到了重用。從工作原理上來(lái)看，汽輪機(jī)的最基本工作單元是“級(jí)”，其主要是由靜葉（噴嘴）和對(duì)應(yīng)的動(dòng)葉所組成；一列固定的噴嘴與對(duì)應(yīng)的動(dòng)葉片就組成了汽輪機(jī)的最基本工作單元。在一定溫度和壓力下，蒸汽通過(guò)噴嘴，同時(shí)使蒸汽發(fā)生擴(kuò)張運(yùn)動(dòng)，并在降低溫度與壓力的基礎(chǔ)上，提高蒸汽流動(dòng)速率，同時(shí)蒸汽在動(dòng)葉中會(huì)繼續(xù)發(fā)生膨脹，壓力也會(huì)再次得到降低，在此過(guò)程中所產(chǎn)生的動(dòng)能，會(huì)使動(dòng)葉出口的相對(duì)速度超過(guò)進(jìn)口的相對(duì)速度，并使汽流產(chǎn)生作用于動(dòng)葉且與汽流方向相反的反動(dòng)力，從而確保動(dòng)葉能夠在蒸汽的沖動(dòng)力和反動(dòng)力的作用下而發(fā)生旋轉(zhuǎn)作用，進(jìn)而使蒸汽熱能和機(jī)械能之間能夠?qū)崿F(xiàn)相互轉(zhuǎn)換。汽輪機(jī)作為熱電廠的重要設(shè)備之一，其的高功率需要依靠高速流動(dòng)的蒸汽才能得以實(shí)現(xiàn)，而且在單位面積內(nèi)，蒸汽的大量、高速流動(dòng)可以產(chǎn)生巨大的動(dòng)能，從而為熱電廠運(yùn)行提供動(dòng)力，但這也會(huì)導(dǎo)致熱電廠能源消耗量較大等問(wèn)題出現(xiàn)。汽輪機(jī)對(duì)蒸汽熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換過(guò)程如圖1所示。

圖1：蒸汽轉(zhuǎn)換過(guò)程

2.汽輪機(jī)節(jié)能降耗的可行性

在熱電廠運(yùn)營(yíng)中，汽輪機(jī)作為一種重要的設(shè)備，也是造成熱電廠能源消耗量大的根源之一，其所具備的蒸汽熱能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的功能直接影響著熱電廠的工作效率。為了更好地提高汽輪機(jī)的工作效率，提升熱電廠的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)采取相應(yīng)措施對(duì)汽輪機(jī)做節(jié)能降耗改造。對(duì)實(shí)施汽輪機(jī)節(jié)能降耗改造的措施應(yīng)從兩方面考慮：第一，技術(shù)方面。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，為了提高汽輪機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率，部分電廠已經(jīng)開(kāi)始著手研究對(duì)汽輪機(jī)實(shí)施節(jié)能降耗改造，歷經(jīng)幾十年的研究改造，汽輪機(jī)改造技術(shù)逐漸變得成熟，而這也體現(xiàn)了對(duì)汽輪機(jī)實(shí)施技術(shù)改造的可行性。第二，經(jīng)濟(jì)方面。伴隨著我國(guó)工業(yè)發(fā)展水平的提高，汽輪機(jī)也在不斷更新?lián)Q代，新型汽輪機(jī)在節(jié)能降耗上有了大幅度的改善，但造價(jià)比較高，根本無(wú)法大面積的更換汽輪機(jī)。然而，若是基于節(jié)能降耗目的對(duì)當(dāng)前使用的汽輪機(jī)進(jìn)行改造，則所需的改造成本相對(duì)較低，而這也體現(xiàn)了對(duì)汽輪機(jī)實(shí)施節(jié)能降耗改造的可行性。

3.熱電廠汽輪機(jī)檢修節(jié)能降耗的措施分析

3.1提升汽輪機(jī)真空度

在汽輪機(jī)運(yùn)行中，向汽輪機(jī)中加入真空，可以使汽輪機(jī)的運(yùn)行處于最佳狀態(tài)，而這不僅能夠提高汽輪機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率，對(duì)提高熱電廠所獲得的經(jīng)濟(jì)效益也極為有利。為了滿足汽輪機(jī)對(duì)真空的需求，熱電廠應(yīng)準(zhǔn)備兩臺(tái)真空泵，而且第二臺(tái)真空泵對(duì)負(fù)荷的要求要低于第一臺(tái)真空泵，以便保證汽輪機(jī)的正常運(yùn)行。正常情況下，熱電廠汽輪機(jī)的運(yùn)行只會(huì)使用第一臺(tái)真空泵，但是當(dāng)汽輪機(jī)處于低負(fù)荷工作狀態(tài)時(shí)，則需要使用兩臺(tái)真空泵，否則汽輪機(jī)內(nèi)的真空度就無(wú)法滿足運(yùn)行要求；反之，當(dāng)汽輪機(jī)處于高負(fù)荷工作狀態(tài)時(shí)，則應(yīng)關(guān)閉第二臺(tái)真空泵，確保汽輪機(jī)的運(yùn)行不會(huì)受到影響。此外，凝汽器作為熱電廠汽輪機(jī)的重要構(gòu)成部件之一，保證凝汽器處于真空狀態(tài)，可以有效降低汽輪機(jī)運(yùn)行對(duì)燃料的使用量，也能夠提高汽輪機(jī)的做功效率，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。為了確保汽輪機(jī)凝汽器能夠處于適宜的真空狀態(tài)，應(yīng)從下述幾個(gè)方面入手：一是保證凝汽器的嚴(yán)密性。在熱電廠運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)定期或不定期的對(duì)汽輪機(jī)凝汽器進(jìn)行檢驗(yàn)，利用漏水實(shí)驗(yàn)等嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn)對(duì)凝汽器的嚴(yán)密性進(jìn)行檢測(cè)，如果凝汽器出現(xiàn)真空不嚴(yán)密現(xiàn)象，則技術(shù)人員應(yīng)采用科學(xué)的方法及時(shí)進(jìn)行修理，以便保證汽輪機(jī)凝汽器的嚴(yán)密性。二是對(duì)射水泵進(jìn)行定期維護(hù)。在汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)定期維護(hù)射水泵，不僅要保證射水泵的水位處于規(guī)定范圍內(nèi)，也應(yīng)保證射水泵的水溫符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，若上述問(wèn)題存在異常，則應(yīng)及時(shí)對(duì)射水泵進(jìn)行換水，或者是實(shí)施控溫處理，以便確保射水泵能夠正常、安全的運(yùn)行。三是對(duì)水的品質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管。技術(shù)人員應(yīng)定期或不定期的對(duì)凝汽器內(nèi)的水垢和膠球進(jìn)行清理，并對(duì)水的品質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管，以便保證凝汽器內(nèi)水的品質(zhì)能夠符合水使用的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2控制汽輪機(jī)給水

在汽輪機(jī)運(yùn)行中，給水溫度的變化會(huì)對(duì)煤炭的使用情況造成一定影響。在給水過(guò)程中，若給水溫度很高，則汽輪機(jī)升溫所需的時(shí)間就會(huì)變短，升溫所需的煤炭數(shù)量也會(huì)有所下降，所產(chǎn)生煙霧量以及排煙時(shí)間也能有所降低，對(duì)能源的消耗自然也會(huì)隨之減少，而這不僅能夠有效地降低熱電廠的運(yùn)營(yíng)成本，也能夠提升汽輪機(jī)的工作效率。反之，若汽輪機(jī)給水溫度很低，則升溫時(shí)間及所需使用的煤炭量就會(huì)增加，煙霧量也會(huì)增多，排煙時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)，對(duì)能源的消耗也會(huì)提高，會(huì)間接影響到熱電廠運(yùn)營(yíng)所能獲得的經(jīng)濟(jì)效益。因此，在汽輪機(jī)運(yùn)行中，對(duì)汽輪機(jī)給水溫度進(jìn)行適當(dāng)提升，能夠起到節(jié)能降耗的作用。對(duì)給水溫度的提升可以從下述幾個(gè)方面入手：一是確保加熱器的運(yùn)轉(zhuǎn)水位正常；二是在維修汽輪機(jī)組的時(shí)候，利用相關(guān)實(shí)驗(yàn)對(duì)加熱器進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)施撿漏處理，以便確保給水溫度能夠處于規(guī)定范圍，從而確保汽輪機(jī)的運(yùn)行效率能夠得到提高。

3.3加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)的管理

在國(guó)家節(jié)能環(huán)保政策的要求下，為了更好地降低熱電廠運(yùn)營(yíng)對(duì)能源的消耗量，汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)保持最佳，以便在此基礎(chǔ)上達(dá)到節(jié)能降耗，提升汽輪機(jī)工作效率的目的，從而為熱電廠經(jīng)濟(jì)效益的提高予以支持。對(duì)汽輪機(jī)的管理應(yīng)從下述四個(gè)方面考慮：第一，保證汽輪機(jī)密封性；汽輪機(jī)密封性直接影響著汽輪機(jī)能量轉(zhuǎn)換的效率，應(yīng)該定期或不定期的檢查汽輪機(jī)的密封性，確保汽輪機(jī)中的凝汽器不會(huì)出現(xiàn)漏汽問(wèn)題。第二，保證循環(huán)水的溫度；定期或不定期的對(duì)凝汽器內(nèi)的水垢與污物進(jìn)行清理，以便保證凝汽器的熱交換效率。第三，保證凝結(jié)水的水位；汽輪機(jī)內(nèi)凝結(jié)水的水位應(yīng)當(dāng)保持在一定范圍內(nèi)，否則會(huì)影響到凝汽器的空間。若凝結(jié)水的水位過(guò)高，則凝汽器會(huì)出現(xiàn)空間不足、冷卻面小等問(wèn)題，從而迫使凝汽器的真空度被降低。第四，汽輪機(jī)停機(jī)問(wèn)題；需要關(guān)閉汽輪機(jī)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)利用滑參數(shù)的方式對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行關(guān)閉，以便避免因突然停止而對(duì)汽輪機(jī)造成嚴(yán)重磨損。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在熱電廠運(yùn)營(yíng)中，汽輪機(jī)作為重要設(shè)備之一，其運(yùn)行所消耗的能源在熱電廠運(yùn)營(yíng)總能源消耗量中所占比重較大，導(dǎo)致熱電廠運(yùn)營(yíng)成本一直居高不下。針對(duì)這種現(xiàn)象，為了更好地降低熱電廠運(yùn)營(yíng)成本，應(yīng)對(duì)汽輪機(jī)采取定期檢修、加強(qiáng)管理、控制給水、控制徑向通流間隙、提高真空度等措施進(jìn)行嚴(yán)格管理，以便降低汽輪機(jī)運(yùn)行所需的能源消耗量，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的，從而確保熱電廠所獲得的經(jīng)濟(jì)效益能夠有所增加。

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