電廠汽輪機運行的節能降耗探討

姚海富 姚海賢

【摘 ?要】汽輪機作為發電過程中的重要設備以及耗能較大的設備，其運行情況以及運行效率對電力企業的經濟效益和社會效益有著重要影響，而重視并研究汽輪機運行時的節能降耗措施，可以有效降低電力企業的生產成本、提高電力企業的經濟收益，從而促進電力企業的健康發展。在行業內競爭愈加激烈的情況下，降低運行成本、提高經濟效益的電廠的必經之路，而對汽輪機采取節能降耗措施是節約成本的方式之一。

【關鍵詞】電廠;汽輪機;節能降耗

隨著社會發展速度越來越快，社會對電能的需求量不斷增加，作為我國主要電力供給源的火電廠，必須不斷提高發電效率，才能滿足社會的電能需求量。在激烈的市場競爭中，人們通過不斷對汽輪機的運行方式進行研究，旨在提高汽輪機的運行效率，實現提升產能和節能減排的目標。對汽輪機技術和運行方式進行改進，可以進一步降低能耗，提高電廠經濟效益。在社會發展過程中，電廠發揮著至關重要的作用，是整個社會運轉的動力源泉，改進汽輪機技術，可以提高火電廠的生產效率，減輕環境壓力，促進電廠效益和社會效益的提升。

一、電廠汽輪機損耗高的影響因素

1、汽輪機中冷凝器問題

（1）電廠汽輪機中空冷凝器在運行中，如果運行環境風沙較大，較長運行時間以后就會有大量風沙塵土等堆積在凝汽器的翹片處，導致翹片管上的熱阻不斷增加，嚴重阻礙其傳熱性能和通道。當其處在負風壓區域時，會導致風機吸入一定量的空氣，阻礙流通，并在一定程度上降低傳熱效果，腐蝕相應的管道及設備。當在冬季時，空冷凝器由于流量不均衡，會導致汽輪機不能正常運行，造成運行效率大大降低。

（2）電廠汽輪機中的水冷凝器在運行過程中，由于冷卻水水質差問題，會導致汽輪機運行中的凝氣管產生比較嚴重的結垢問題，使汽輪機排汽換熱效果大打折扣。同時，會使其耗水量大，在冷卻塔中會有大約90% 的含水量被蒸發;另外，凝氣器的泄漏問題也是影響汽輪機損耗高的一個因素。如果發生泄漏，會造成冷卻水進入到凝結水中，或者進入鍋爐中。長期以往，水質會逐漸超出限值的標準，且長時間處于超標狀態而導致鍋爐水冷壁發生結垢現象，嚴重情況下甚至會導致其發生腐蝕，使鍋爐水冷壁出現爆炸等一些列問題，使生產安全性大大降低，造成巨大的經濟損失及人身安全影響。

2、汽輪機中輪機組汽缸問題。汽輪機組汽缸是電廠汽輪機的外殼，其主要作用是將大氣和汽輪機中的通流部分隔開，確保蒸汽在汽輪機中完成熱能轉換成機械能。同時汽缸和排汽、進汽以及支撐座架等管道相連。運行過程中氣缸內部會產生很高的溫度，其熱量會向外缸輻射，這時，就需夾層汽流對其進行冷卻。當汽輪機啟動冷卻后，夾層汽流則會由原來的冷卻作用變成加熱，使得汽缸工作效率影響汽輪機的能量耗損，如果這時汽缸運行出現問題，其能量耗損會更大。所以，輪機組汽缸對汽輪機的熱能消耗影響是非常大的。

3、汽輪機組能源消耗高。汽輪機是電廠發電的原動機，是非常重要的設備，它能有效實現電能、熱能和動能的轉化。汽輪機的運行需和其他相關設備（發電機、凝汽器和鍋爐等）配合一起運行，才能將其功能最大程度地發揮出來。汽輪機耗能高和許多因素有關，比如外缸和噴嘴室變形、軸端汽封漏氣等。汽輪機運行過程中，其低壓缸的出汽邊極易被腐蝕，給氣壓閥帶來損傷，導致蒸汽發生泄漏，耗能增加。此外，冷卻水溫度過高、運轉負荷和參數發生變化等均會使汽輪機能源消耗量增加。

二、汽輪機運行中的節能降耗措施

1、重視并改進汽輪機的運行操作。重視并改進汽輪機的運行操作，不僅可以確保汽輪機處于良好運行狀態，并延長汽輪機的使用壽命，也有助于降低能源的損耗。比如，在汽輪機啟動過程中，傳統方式需要一段時間的暖機流程，在一定程度上造成了能源的浪費。運行人員利用高低旁調整主、再熱蒸汽壓力和溫度，控制凝汽器真空略低，可以有效增加汽輪機的蒸汽量，提升汽輪機的暖機速度，從而實現縮短汽輪機啟動時間以及降低能源損耗的目的。其次，在汽輪機停機時，相關工作人員應盡量采用滑停的方式，也就是通過將蒸汽參數緩慢降低的方式，不僅可以有效降低汽輪機、鍋爐等設備的溫度，還能使鍋爐的余熱得到充分利用，從而實現降低能源損耗并提高能源利用效率的目的。

2、加強對給水溫度的控制。給水溫度對汽輪機組的運行效率有著重要影響，水溫偏低不僅會增加汽輪機組的能源消耗，還會提升熱能的損耗，從而降低能源的利用效率。所以，運行人員應重視給水溫度的控制工作，并通過適當的措施和預防方案，確保給水溫度在合理范圍之內，避免因給水溫度的降低而影響到汽輪機組的運行效率以及能源損耗。首先，應對汽輪機組的實際需求等情況進行綜合分析，從而規劃出科學、合理的燃料投放方案，然后利用科學的控制技術并嚴格按照相關標準和規范進行燃料投放操作，從而提高能源的利用效率并避免因操作不當而引起的熱能損耗。其次，相關管理人員還應制定合理的設備檢查維護制度，并定期對設備進行檢測和清理，從而確保設備的良好運行，避免因管道泄露等問題影響到汽輪機組的運行效率。

3、重視汽輪機冷端優化。冷端優化主要從凝汽器及其抽真空系統、循環水系統等方面著手。凝汽器不僅對汽輪機組的運行效率有所影響，還關系到汽輪機組的使用壽命，所以相關工作人員應重視并加強凝汽器的管理控制工作，從而確保凝汽器的真空狀態以及運行狀況在合理范圍之內，不僅有助于提升汽輪機組的運行效率并降低能源損耗，還有助于降低汽輪機組的故障發生率，從而延長汽輪機組的使用壽命。而要提升凝汽器管理控制質量，需要保證操作人員具備足夠的專業技術能力以及崗位責任意識，并在凝汽器操作過程中嚴格遵守相關標準和規范，避免因不當操作對凝汽器的組成構件或運行效果產生影響。除此之外，相關工作人員還應關注管道內水質的情況，并研究制定合理的凝汽器管道清理方案，避免因管道的堵塞而影響到凝汽器的運行效果。優化真空泵型式，改進真空抽氣管道布置方式，進行循泵變頻、高低速改造或者優化運行方式等手段，也可以實現冷端優化。

4、重視汽輪機軸封系統以及通流部分的性能。軸封系統以及通流部分的性能對汽輪機的實際運行效率有著重要影響，但是由于其結構的原因，使得軸封系統以及通流部分難以在汽輪機運行過程中進行維護。所以，相關工作人員應在機組大修期間加強對軸封系統以及通流部分的檢查與維護工作。對于軸封系統的檢查維護工作，主要是檢查是否存在蒸汽外泄可能，疏水管道是否存在堵塞情況，以及是否存在供汽帶水問題等。而汽輪機通流部分的檢修工作，需要使用專用工具對隔板以及葉片進行沖洗以及噴砂清理，然后需要檢查隔板以及葉片的腐蝕、松動、傷痕等情況，并判斷組件是否需要更換，除此之外還應對通流部分的軸向間隙、葉片頂部徑向間隙進行檢測，從而確保軸封系統以及通流部分的性能良好，避免對汽輪機的運行效率帶來影響。

總之，在我國電廠建設過程中，通過控制汽輪機給水溫度，維持凝汽器最佳真空，改進汽輪機啟動，優化汽輪機運行，改善汽輪機停機能夠確保汽輪機運行實現更高程度的節能降耗，在一定程度內推進我國發電行業的發展，為國家經濟建設和科技水平的有效提升奠定堅實的基礎，確保現代人生活需求得到更高程度的滿足，進而有效提升我國綜合國力，使其在未來國際競爭中占據更高優勢。

參考文獻：

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（作者單位：霍煤鴻駿鋁電公司電力分公司）