火電廠汽輪機節能降耗措施研究

李桂順

摘要：文章基于火電廠汽輪機的基本特點和工作原理，分析影響其能耗的主要因素，提出了火電廠汽輪機的節能降耗措施，以供參考。

關鍵詞：火電廠;汽輪機;節能降耗措施

1引言

火電廠是目前我國主要的發電企業，在目前人們的用電需求量持續快速增長的形勢下，給火電廠帶來更大的生產壓力。但是由于火電廠屬于能源企業類型，其原料主要是不可再生的煤炭資源等，其生產經營中具有較高能耗和環境污染嚴重的問題。在目前我國提出發展低碳經濟來實現可持續發展戰略目標的形勢下，針對火電廠提出了更高的節能降耗要求。文章就針對其中具有較大節能降耗潛力的火電廠汽輪機部位，研究有效的節能降耗措施。

2火電廠汽輪機的基本特點與工作原理

火電廠汽輪機的工作原理主要有反動作用原理和沖動作用原理兩種。對于前者來說，在化石燃料燃燒之后釋放熱量并加熱水變為水蒸汽之后，在動葉片組成的汽道中蒸汽運動和膨脹會導致蒸汽流向的改變，這就會導致沖動力的產生而推動葉片轉動作用。對于后者來說，上述蒸汽在快速通過動葉汽道時會在蒸汽流動方向改變時產生沖動力，此沖動力作用在葉片上會推動其轉動做功并帶動發電機轉動發電。

總結火電廠汽輪機的特點，首先表現出汽輪機的單機功率比較大的特點。其次凝汽式汽輪機和供熱機組的熱效率可以分別達到40%和80%，表現出具有較高熱效率的特點。再次是汽輪機運行中所用燃料的價格較低而具有較低生產成本的特點。最后是在汽輪機正常運行中的故障概率較低而具有較高穩定性的特點。

3影響火電廠汽輪機功耗的主要因素

汽輪機是火電廠發電系統中的三大主機之一，也是火電廠中的主要耗能設備。在汽輪機運行中的運行因素、停機因素以及設備因素會對汽輪機功耗產生一定的影響。比如以運行因素為例，主要表現在汽輪機運行中的某項或幾項運行參數由于調整不當而導致不符合實際負荷要求的問題，從而會引發真空泵溫度異常升高而降低汽輪機凝汽器真空度的問題，導致汽輪機能耗的增加。以停機因素為例，在對汽輪機進行頻繁啟停的過程中，或者是在汽輪機正是運行之前的暖機時間過長，都會導致其運行能耗的增加。以設備因素為例，在汽輪機運行中沒有做好規范和正確的設備維護工作，而且沒有做好汽輪機技術改造工作，造成汽輪機運行中所用運行方案不夠合理，導致其運行中能耗的增加。

4火電廠汽輪機節能降耗措施

4.1? 汽輪機運行方面的節能降耗措施

一是基于汽輪機運行中能耗比較高的起訂環節，通常需要控制汽輪機組的真空度、主汽壓范圍以及溫度等參數分別調節為60kPa以內、2.5～3.5MPa范圍之內以及在300℃以上來實現節能降耗的目的。

二是在汽輪機運行中，可以在汽輪機組處于低負荷運行狀態時應用定壓調節閥來控制水泵軸臨界轉速，或者是合理調整通流面積來提升汽輪機的運行效率。而在機組處于高負荷的運行狀態時，可以適當提升汽輪機組的溫度和主汽壓來提升加熱器的利用率，并且實現鍋爐補給水溫的提升，達到節能降耗的目的。

三是在汽輪機停機管理中，由于溫度是這個階段影響能耗的關鍵因素，因此可以將此階段的溫度控制在適宜的范圍之內，比如采取滑參數的方式開展停機操作，實現汽輪機組溫度降低的同時也可以充分利用余熱進行發電，實現節能降耗的目的。

4.2? 保持凝汽器的真空狀態

一是為了保證凝汽器真空狀態的嚴密性，不僅要定期檢查凝汽器及真空系統是否存在泄漏問題，及時處理真空系統泄露或閥門松動問題，做好嚴密性防護工作。而且要合理調整汽輪機軸封蒸汽壓力數值來適應外在負荷變化情況，還要檢查好抽氣器噴嘴，及時清理噴嘴，防止堵塞問題的發生。二是通過架設霧化噴頭的方式做好對凝汽器的負荷控制，保證后續生產活動中的能量會隨著凝汽器熱負荷的增加而增加。也就是在凝汽器的后部加裝霧化噴頭來吸收凝汽器產生的部分凝結熱，降低熱負荷。三是采取酸洗法或干洗法做好對凝汽器冷卻面的清洗處理工作。對于酸洗法來說，主要是針對凝汽器冷卻銅管泥垢比較厚的情況，通過使用酸性清洗劑清洗凝汽器的冷卻銅管，而且在腐蝕速率在1m2/h以下時還要在清洗劑中加入酸腐蝕劑和氫氟酸等，控制清洗設備的水溫為40℃，而且流速為0.1m/s。對于后者來說，則比較適合疏松的結垢問題，就是將除氧器產生的熱水置于灌滿凝汽器，然后用冷水沖洗。在上述兩種方法的實際應用中，可以在清洗之后確定數據并對未清洗之間的數據進行對比來計算清洗效果。

4.3? 控制冷卻水溫

由于冷卻水溫度較高會增加汽輪機組能耗，而冷卻水溫會根據循環系統形式不同而不同，因此針對閉合式循環系統來說，會由于設備實際運行情況以及外部條件而影響溫度。針對開式循環系統來說，則會由于外部自然條件而影響水溫。此外，在冷卻水塔運行中，一旦存在運行障礙也會影響水塔出口水溫，這就需要定期檢查水塔排水槽和填料，實現對冷卻水溫的控制來降低機組能耗。

4.4? 控制鍋爐補給水溫

通過選用疏水器的方式可以提升鍋爐補給水溫，應用管板U型管式高壓加熱器作為換熱器，可以減少焊口數量并提升傳熱速度，通過此種加高處理來控制鍋爐補給水溫度。此外，還要做好對加熱器等設備的漏洞檢測工作，避免出現漏洞而增加能耗。比如重點檢查加熱器的水室隔板和高加筒體等位置來保證設備使用功能的完整性，實現節能降耗的目的。

5結語

汽輪機是火電廠的主要設備也是主要的能耗設備，在目前社會發展對火電廠的節能要求不斷提高的形勢下，需要提高對汽輪機高能耗問題的重視，基于其運行原理、特點以及影響其能耗的因素，從汽輪機組的啟停和運行階段、凝汽器真空狀態、冷卻水溫控制以及鍋爐補給水溫控制等方面采取節能降耗措施，提升汽輪機組的運行效率，實現火電廠運營成本的降低。

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