優化蒸汽管網和汽輪機運行的節能效果分析

優化蒸汽管網和汽輪機運行的節能效果分析

孫新濤

（云南大唐國際紅河發電有限責任公司，云南 開遠 661600）

摘 要：隨著經濟快速發展，生態建設問題被逐漸提上政策日程，提高能源利用率是改善生態環境的重點，本文對當前我國的能源利用問題進行分析，并且對工業生產過程中的蒸汽管網以及汽輪機運行過程中的節能效果進行分析與探討，旨在促進工業生產實現可持續健康發展。

關鍵詞：蒸汽管網 汽輪機 節能運行 優化措施

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）11-0-01

引言

隨著社會的不斷進步，人們對工業生產的要求越來越高，生產過程中消耗的能源越來越多。蒸汽管網和汽輪機是工業生產過程中的重要設備，舊式的蒸汽管網已經不能滿足工業發展的需要，在生產過程中帶來的環境污染問題、生態問題越來越嚴重。要想改善我國的能源消耗以及工業經濟，應該要對蒸汽管網、汽輪機的運行過程進行優化，對機械設備進行改進，從而不斷提高蒸汽管網和汽輪機的運行水平，減少生產過程中對環境帶來的污染和破壞程度。

一、蒸汽管網優化措施

蒸汽管網是工業生產中的重要設備，老式的蒸汽管網雖然經過了多次技術改造，其技術水平有了改進，但是依舊存在一些問題，例如設備運行過程中蒸汽損耗較多，對能源的利用率較低。如果想要對蒸汽設備的效率低下以及能源耗費問題進行解決，就必須要對蒸汽管網進行優化設計，從結構設計上加強對管網設計的優化，不僅提升蒸汽管網的運行水平，還能對蒸汽管網運行過程中多余的凝結水進行回收，有助于降低蒸汽計量損耗以及主干線散熱造成的損失。對蒸汽管網進行優化的主要措施有以下幾個方面：

1.優化排凝放空系統

如果對蒸汽系統的排凝放空系統問題進行解決，則可以確保系統的凝結水正確排放，并且可以及時對凝結水進行回收和重復利用。如何正確地對凝結水進行排放和回收，可以從以下幾個方面著手對排凝放空系統進行優化，第一，在具有長期性排放凝結水的位置設置汽水分離器以及輸水器，根據正確的程序控制對凝結水進行回收，以減少凝結水的浪費，降低直接排放凝結水帶來的污染。第二，設計效率較高的氣動式排凝回收系統，通過中壓汽水分離器對中壓蒸汽進行分離，使其成為中壓力凝結水、次中壓蒸汽，然后再通過分離設備對分離之后的凝結水以及次壓蒸汽進行分離，得到壓力較低的凝結水和蒸汽，利用這種方式改變凝結水以及蒸汽的壓力，解決排凝放空問題。

2.制定可行的方案

當全部管段遞歸結束之后，應該要設計滿足限制條件的保溫層厚度、管道規格，此時程序會得到一個可行的方案條件，并且對該方案中涉及的目標函數值進行計算，然后將設計的方案與其他方案進行比較，分析目標函數值的變化情況，最后采取函數值較小的方案。

3.對保溫系統進行改善

很多老式的蒸汽管網都采用傳統的保溫裝置，這種裝置對保溫層的工作會產生很大的負面影響，例如熱量流失速度較快，工作效率較低，會增加散熱損耗，因此傳統的蒸汽管網中的保溫設置已經不能滿足現代工業生產要求，要進一步對保溫系統進行改善，提高保溫裝置的保溫性能，對保溫設置進行優化。

二、優化汽輪機的策略分析

1.提高經濟性

汽輪機具有良好的熱經濟性，在機組負荷比較高的情況下，要采用定壓式運行方法，不斷提高內部的工作效率。在外部負荷較低的時候，想要提高汽輪機的熱經濟性，則可以采用閥門全開式的滑壓式復合運行方法，對汽輪機運行的經濟性進行提升。一般對汽輪機的熱力裝置的供氣方式有三種，第一種是通過汽輪抽汽機供給，一種是通過鍋爐直供，一種是通過減溫減壓器來供氣。減溫、減壓器一般會在熱備用狀態下運行，但是由于在運行過程中對汽輪機的調整不夠及時，或者汽輪機的蒸汽波動比較頻繁，則會使減溫減壓器提供蒸汽。使用減溫減壓器會產生很大的能量損失，所以在汽輪機的優化策略中，應該要盡量減少減溫減壓器的使用，可以利用汽輪機抽汽方式來替代減溫減壓器供氣方式，提高汽輪機運行的經濟性，使得汽輪機的技術經濟指標得到提升。

2.優化汽輪回熱系統

汽輪回熱系統是汽輪機運行過程中的重要組成部分，回熱系統的優化也是提高汽輪機運行效率的重要途徑，保持汽輪機組的回熱系統正常運行，應該要注意以下幾個方面：第一，對加熱器以及油汽的運行參數要定期記錄，在運行過程中出現的任何不正常的情況都應該要及時處理。第二，對加熱器運行狀況進行實時監控，汽輪機正常運行的前提下，可以采用消缺辦法，等汽輪機停機的時候對加熱器的問題進行解決。第三，確保加熱器的水位正常。加熱器在運行過程中的水位是否正常，會直接影響加熱器的工作效率，運行過程中必須要確保加熱器處于正常水位，提高對加熱器水位的投入比率，并且增強加熱器的自動性。第四，對鍋爐與汽輪機運行時的溫度進行對比，分析兩者之間的溫度差異，并且找到溫差原因，及時解決問題，提高汽輪機回熱系統的工作效率。

3.對汽輪機組的疏散水系統進行改善

優化汽輪機組的疏散水系統是減少機組泄露的主要途徑，可以減少機組運行過程中的能耗過大的問題。優化疏散水系統，可以從以下幾個方面著手：第一，提高檢修質量，在零部件的選擇上應該要控制其質量，尤其是要控制閥門的質量，增強疏散水系統的閥門控制力，延長閥門使用壽命，并且可以確保閥門關閉的嚴密性，減少泄露。第二，對設備和系統進行及時監控，要充分利用常規監控方式，例如檢修人員要通過觸覺、視覺、嗅覺等感官對系統是否出現泄露情況進行檢驗，如果系統存在泄露，要及時對泄露的位置、泄露的程度進行判斷，然后進行及時處理。第三，在內部泄露問題的處理上，除了對各種設備和零部件的質量進行控制之外，還可以在系統中裝設隔離閥門，對閥門的位置進行調整，在運行操作人員調整閥門或者開關閥門的時候，要形成開關全部打開的習慣，并且防止沖刷泄露。第四，當汽輪機組正常開啟之后，要及時檢查汽輪機以及疏散水系統的工作狀況，檢查閥門的關閉是否嚴實。

4.提升機組的流通效率及相關運行參數穩定性

在汽輪機組運行過程中，對于機組的流通效率，也要不斷改善，可以從以下幾個方面著手對汽輪機組的流通效率進行提升。第一，對機組的性能以及特征進行明確，然后對軸封以及汽封的間隙進行調整，將其調整到中下值區域，確保機組性能正常。第二，對汽輪機組進行大檢修的時候，應該要對汽輪機組的運行流通部分進行仔細檢查，并且對可能出現堵塞的地方進行全面檢查，及時處理，確保汽輪機組中沒有堵塞現象產生。第三，對運行參數進行控制。在確保機組的主、干熱蒸汽參數處于穩定情況的基礎上，可以控制再熱器減溫水的噴射劑量，并且要確保主、干熱蒸汽參數設置保持在汽輪機組的紅線位置，加強鍋爐相關人員對汽輪機組操作的監督，保證汽輪機組的回熱系統的水溫處于正常狀態，而且能夠正常運行。

三、蒸汽管網和汽輪機優化之后的節能效果分析

蒸汽管網以及汽輪機是工業生產過程中的重要裝置設備，在運行過程中傳統的技術方案的可行性越來越低，而且對能源的消耗較大，節能效果達不到要求。所以必須要積極加強對蒸汽管網以及汽輪機的優化，通過優化之后帶來的節能效果相對于原來的生產模式而言，效果十分顯著。例如通過降低減溫、減壓器的蒸汽通過量以及放空量，改善汽輪機的抽汽裝置的工作模式，提高了回熱系統的工作效率，使得蒸汽管網以及汽輪機的能源消耗得到很大程度的控制，提高了蒸汽管網和汽輪機運行的工作效率。根據企業對優化之后的蒸汽管網以及汽輪機工作監控數據得知，當減溫、減壓器大體上處于全關的熱備用狀態時，蒸汽的通過量也不斷降低，汽輪機的凝氣量也不斷降低，對能源的利用率得到了很大程度的提升?？傮w而言，通過蒸汽管網和汽輪機優化，能源利用率水平有了提高。

結語

綜上所述，蒸汽管網和汽輪機運行過程中的能耗問題一直都是工業生產中的重點問題，造成能源消耗過大，環境污染比較嚴重。隨著科學技術水平的不斷提升，在工業生產過程中對蒸汽管網以及汽輪機的優化水平有了提高，對蒸汽管網以及汽輪機運行過程中的能耗問題進行分析發現，可以從提高汽輪機的抽汽發電比例來提高經濟指標，降低能耗，可以優化蒸汽管網的運行，用汽輪機抽汽供汽代替減溫減壓器供汽，減少減溫減壓器供汽帶來的能耗問題。但需要注意的是，在蒸汽系統優化過程中，對優化結果進行跟蹤時，一般還采用人工計算的方式，這種計算方式存在跟蹤滯后的問題，所以未來還可以建立優化蒸汽管網和汽輪機運行的實時數據模型，實時地反映出蒸汽管網的運行情況，達到實時跟蹤，實時優化的目的。

參考文獻

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