提高電廠汽輪機效率與經濟性研究

謝 輝

（廣東國華粵電臺山發電有限公司，廣東 臺山 529228）

經濟全球化的深入推進加快了我國城鄉發展的步伐，與此同時，也使得能源的需求與消耗逐步增加，因此，電廠在日常的運營中承擔著供應能源的重要作用。汽輪機是電廠生產與運行中必不可少的設備，其運行效率與電廠的經濟效益等有著直接關系。電廠汽輪機在運行過程中，常常受到一些因素的影響，降低了其效率與經濟性，因此，在日常的管理工作中，有必要對汽輪機的運行參數等進行優化與調整，提升汽輪機的運行效率與經濟性，為電廠創造更大的經濟價值。

1 提升汽輪機經濟性與運行效率的重要意義

當前我國主要是以煤炭、天然氣作為主要能源，這也使我國出現了嚴重的能源與資源短缺問題，因此，必須積極探索新的能源，實現能源資源的回收與循環利用，提升能源的利用效率，才能解決我國能源與資源短缺的根本問題。電廠為人們提供電能資源，保證了人們正常的生產和生活。電廠借助電能轉化裝置，將各種能量轉化為電能資源，創造了巨大的經濟和社會效益。但是，我國電廠的發展水平總體較低，與發達國家相比存在著明顯差距。有關數據顯示[1]，我國的電廠效率僅為33%，遠低于發達國家。因此，電廠的發展還有很長的路要走。電廠生產與運行中，使用的有關裝置與設備較多，尤其是汽輪機，在電廠運行中發揮著重要的作用，汽輪機的高效運轉保證了電能的順利生產，汽輪機的運轉為電能生產提供了動能資源。汽輪機是煤機與燃氣聯合循環中的重要設備，其能否穩定運行直接影響著電廠的正常生產。因此，電廠在實際生產過程中，要努力提高汽輪機的運行效率與經濟性，只有這樣才能帶動電廠的快速發展。

2 影響汽輪機運行效率及經濟性的因素

2.1 汽輪機汽缸效率和機組通流性能

在電廠的運行過程中，汽輪機是能量轉化的重要設備，其實現了將能量轉化為電能的功能，在此過程中，汽輪機的能量轉化效率直接反映了汽缸效率。有很多因素都會影響汽輪機汽缸的運行效率。有關數據顯示[2]，我國電廠汽輪機的運行效率遠遠低于正常標準，這表明汽輪機在運行中存在著大量的能源消耗現象。汽輪機的汽缸效率與耗能有著一定的關系，在實際的運行中可以通過增大汽輪機的氣流面積、氣流量來提升汽輪機的運行效率，減少運行中的能源消耗。

2.2 汽輪機主蒸汽溫度和壓力

電廠汽輪機在運行過程中，會產生與之對應的蒸汽壓力與溫度。通常情況下，在汽輪機的運行過程中與蒸汽壓力和蒸汽流量也有著一定的關系，二者在汽輪機的運行過程中呈現反向變化關系，蒸汽流量隨著蒸汽壓力的增大而減小[3]。因此，在汽輪機的運行過程中，必須保證燃料能夠得到充足的供應，否則就會導致汽輪機的溫度與蒸汽壓力在運行過程中急速下降，降低汽輪機的運行效率。

2.3 汽輪機出力的系數和空氣冷凝器

汽輪機的運行過程中處理系數與空氣冷凝器等也會對汽輪機的運行效率產生一定的影響。在我國，夏季的用電需求量較大，因此，在汽輪機的運行過程中要根據用電的峰值等對電能資源進行科學調配[4]。空氣冷凝器直接影響了汽輪機的電能消耗情況，如果在電廠生產過程中空氣冷凝器不能正常運轉，那么就會導致汽輪機在運行中出現能源的消耗與浪費，因此，在電廠運行過程中要始終保證空氣冷凝器處于正常的運轉狀態下。

2.4 重熱現象

汽輪機運行過程中一旦發生重熱現象，就會嚴重影響機組的正常運行，尤其是當上級焓降產生一定損失，比熵會逐步提升，在這種情況下，后邊的焓降逐步增大，前期的比焓損失對后期焓降產生一定的影響，也就形成了汽輪機的重熱現象，這種現象的出現不僅會造成極大的熱損失，還會降低汽輪機的運行效率。

3 提升電廠汽輪機運行效率的策略

3.1 電廠汽輪機疏水系統優化

由于電廠汽輪機的運行效率會受到多方面因素的影響，因此，需要對各個方面進行控制與優化，提升汽輪機的運行效率。比如，電廠需要不斷優化汽輪機的疏水系統，使疏水系統可以在汽輪機的運行過程中保持封閉性，做好有關的密閉性試驗與檢查工作，如果在疏水系統內存在污垢等，要及時清除，將水溫、水位等維持在規定的范圍內，保證疏水系統可以在汽輪機的運行過程中發揮應有的作用。

3.2 電廠汽輪機軸封系統優化

通過優化軸封系統也可以大大提升汽輪機的運行效率。近年來，隨著技術的不斷發展，在軸封系統的運行過程中可以采用先進的技術，對調節閥的開度進行調整，保證軸封系統的蒸汽壓力處于正常范圍。在汽輪機停止運行以后，有關人員要記錄其停機參數，并利用該參數來優化軸封系統。

3.3 電廠汽輪機啟動優化

汽輪機的啟動優化對于提升汽輪機的運行效率也有著重要的意義，啟動優化在一定程度上可以大大減少汽輪機運行過程中的潛在熱損失，對汽輪機啟動中的有關參數進行優化，使汽輪機的運行速度等處于正常范圍，減少汽輪機運行過程中的能源損耗。

4 提高汽輪機運行經濟性的有效措施

4.1 提高電廠汽輪機的真空度

由于汽輪機運行過程中的能源損耗是衡量其經濟性的主要指標，因此，要從維持系統的穩定性、減少汽輪機運行過程中的損耗入手，提高汽輪機運行的經濟性。提高汽輪機的真空度需要從以下3 個方面進行。1）降低凝汽器循環水入口溫度、增加循環水量，這2 種處理方式可以減少汽輪機運行過程中的能源損耗。2）定期清洗凝汽器的換熱區域，維持其良好的換熱性能，使汽輪機可以穩定運行。3）保持真空系統的嚴密性。

4.2 降低凝汽器端差

在汽輪機的運行過程中有效控制凝汽器端差也可以大大提升汽輪機運行的經濟性。凝汽器端差主要是凝汽器在壓力的作用下，凝結水的飽和溫度與循環水出水溫度的差值，該差值的大小直接反映了真空系統的嚴密性、凝汽器管束的光潔度等指標，因此，通過該差值，有關的技術人員可以及時掌握汽輪機真空系統的狀態等[5]。如果在汽輪機的運行過程中凝汽器管束的光潔度不足，就會大大降低系統運行過程中的傳熱性能，導致其傳熱的效果變差，端差增大，端差的增大也同樣意味著熱損失的增大，因此需要對凝汽器端差進行科學控制，使凝汽器、真空系統等的運行狀態可以保持穩定。

4.3 控制鍋爐給水溫度在合理的范圍

在電廠汽輪機的運行過程中嚴格控制鍋爐的給水溫度也可以大大提升鍋爐的運行效率與經濟性。給水溫度與汽輪機運行過程中的能源損耗有著直接的聯系，如果給水溫度較低，為保證汽輪機系統的穩定運行，就需要使用更多的燃料，而燃料的增多也同樣伴隨著熱量的損失，導致能耗增加。而如果給水溫度過高，則直接造成了資源浪費，因此，給水溫度的合理控制對于提升汽輪機運行的經濟性具有重要的意義。

5 結語

總之，汽輪機在電廠生產與運行過程中發揮著重要的作用，而汽輪機的運行會受到多方面因素的影響，因此，在汽輪機的運行過程中，需要充分掌握可能會降低汽輪機運行效率的因素，進而采取有效的措施，提高汽輪機的運行效率，對汽輪機的有關系統與運行參數等進行優化，提升汽輪機運行的經濟性，實現電廠的經濟社會效益。