關于電廠汽輪機節能降耗的優化措施探討

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引言

電力是不可或缺的現代能源，對于現代人的生產生活，這具有極其重要的現實意義，它是現代人生產生活的基本保障。本文首先分析了電廠的發電方式，然后在此基礎上進一步探討了汽輪機高能耗的主要原因，最后從汽輪機給水溫度、凝汽器狀態、啟動、運行及停機等方面詳細論述了實現汽輪機運行節能降耗的主要策略，以期有效地推動中國電力工業的發展。

一、電廠汽輪機簡介

在能源結構方面，我國以風能、太陽能、熱能和核能為主，火電仍是我國電力的主要組成部分。但在實際運行中，火電能耗大，對環境污染相對比較嚴重。由于機組在實際運行中的獨特優勢，這就使得汽輪機在電廠中得到了廣泛應用。電廠汽輪機具有以下優點；一是汽輪機在結構上經過改革和發展，經過一個長期的發展過程；在工作過程中，熱能轉換效率大大提高。其次，由于電廠汽輪機是由蒸汽驅動的，因此整個汽輪機的使用壽命很長，而且理論上技術結構簡單，成本較低，運行可靠。最后，由于電廠汽輪機裝置結構簡單，工作介質在其使用過程中不會對裝置本身造成損害，因此在整個使用過程中不需要大量的維護。

二、透平運行能耗影響因素分析

1.汽輪機流量效率。對于水輪機的運行效率，主要考慮的是葉片結構。現行的葉片型線是以前蘇聯為基礎的，其主要缺點是:熱性能較差，工作時葉片磨損大，長時間使用會降低工作效率。另外，長時間使用汽輪機，特別是低壓汽缸，會導致汽輪機表面粗糙，增大機組的流量損失和能耗。在汽輪機中，由于膨脹角不斷增大，低壓缸底容易分離，造成汽輪機葉片頂部磨損和空氣損失[1]。

2.汽輪機汽缸效率。汽缸效率，主要是指水輪機汽缸把其他形式的能量轉化為電能所產生的效率，影響圓筒效率的因素可以分為幾個方面。實踐證明，當汽缸效率降低時，汽輪機的能耗將相應增加，一般來說，汽輪機的能耗與汽缸效率成正比，隨著汽缸面積的增大，汽缸內蒸汽流量增大，從而達到節能減排的目的。

三、節能降耗戰略

1.汽輪機給水溫度控制。爐內水溫過低，將導致能耗和排煙量相應增加，從而降低機組的效率。為了更好地保證機組的運行效率，需要對機組的水溫進行控制，以確保水溫符合有關規定，使機組安全運行。同時，電廠還應定期清理機組，避免堵轉事故的發生。并且嚴格控制加熱器的水位，保證加熱器正常工作，保證設備的安全運行。本工藝要求對加熱管定期檢查，以確保其密封性能良好，并及時有效地解決問題。

2.汽輪機運行的優化。目前，國內在水輪機的應用過程中，一般都是通過固定滑移和固定來實現具體操作。這種操作方式不僅可以有效地控制節流損失，而且還可以進一步適應負荷的變化，實現機組的一次調頻。既能在一定程度上提高設備運行效率，又能在一定程度上降低設備運行能耗，保證設備運行方式的科學優化。另外，通過在其他工況下的應用，進一步保證了泵在低負荷情況下的穩定運行，從而保證了泵在低負荷情況下的穩定運行。當處于負載范圍內時，閥門在啟動和關閉時總是滑壓，并且有效控制加熱器端差，保證加熱器水位的合理調整。

3.汽輪機汽缸性能。常規梳式汽封在汽輪機組中占有很大比重。在設計系統與安裝過程中，存在設計系統不合理，雜質含量過高，汽缸工作效率低下等問題。另外，由于安裝工藝和安全環境等原因，對密封間隙的調整過大，使得機組在運行過程中產生了較大的經濟效益，即實際耗熱量與標準值相差太大[2]。針對直接影響機組熱消耗的汽輪機缸體結構，需對其進行節能改造，以提高運行效率。

四、發電廠汽輪機節能降耗優化措施分析

1.改善經營理念和經營制度。科學、合理的系統是保證電廠有效運行的基礎。為了使電廠汽輪機節能降耗達到最佳效果，必須從改善管理觀念、完善管理制度入手，以保證節能措施的有效實施。各電廠應根據機組運行的實際情況，綜合采取節能降耗措施，制定一套符合自身需要的管理制度，將其落實到每個崗位，使每個崗位的員工都能積極采取節能降耗措施。此外，電廠還應重視對員工的培訓教育，通過各種培訓形式，全面加強對節能降耗理念的宣傳教育，進一步提高企業內部員工節能降耗的意識，使之真正成為一種理念與行為。

2.汽輪機運行過程的優化控制。在運行過程中，汽輪機實際預熱時間較預期預熱時間長，并網時間長，而蒸汽和水的熱損失過大，能耗過大，不僅影響經濟性，而且對設備的使用壽命也有不利影響。針對這一問題，應采取以下措施進行優化:在滿足主風壓要求的前提下，及時投入旁路系統，或根據需要開啟真空閥，控制冷凝真空。通過上述方案，可以顯著增加熱電廠的蒸汽量，提高運行效率，有效控制膨脹差，縮短并網時間，最終達到節能降耗的目的。對穩定性不理想的機組，應采取先定后滑的工藝，防止連續冷卻，從而大大減少熱損失，減少各種機械故障的發生。同時，還可在汽輪機上增設快冷裝置，充分發揮快冷裝置的作用，即啟動時加熱，停止運行時冷卻，以達到節能降耗的目的。另外，控制停爐過程也是節能的一項重要內容，針對具體情況，設計相應的停機時間，滑動模態參數模式能有效地利用余熱，并使系統溫度保持在合理范圍內[3]。

3.優化煙氣回收。全過程中，電廠汽輪機排出大量煙氣，加劇了溫室效應，對生態環境造成嚴重污染。蒸汽渦輪排放的煙氣有很多熱，如果能夠有效的回收，不僅可以減少煙氣的排放，還可以明顯的提高換熱效果，可謂一舉兩得。尤其電廠可在汽輪機上設置煙氣回收裝置，實現換熱器的熱回收，以提高鍋爐效率。此外，電廠還可優化處理鍋爐尾部，擴大受熱面，增加換熱面積，進一步提高換熱效率，達到優化減排的目的。

4.維持凝結真空的影響。凝結真空效應能否保持，不僅關系到汽輪機的整體工作性能，而且影響到鍋爐燃料的質量。為了有效地避免凝汽器真空效應的降低，可采用下列方法對凝汽器進行優化:控制裝置的緊密性；電廠應定期維護冷凝器。故障發生后應立即排除，確保機組穩定運行，加強控制和優化循環水質。長時間使用后，銅管內常有水垢，影響真空效果，因此有必要對水垢進行定期的維護和及時的清理。冷凝液位綜合控制機組在啟動時，需要長期保持水位。因操作問題，內部冷區不足，造成真空下降，需及時處理，保持穩定。目前循環水泵運行優化階段，電廠主要采用多機組同種運行方式，提高了運行效率。但循環水系統仍按單元制運行，對系統整體效率影響較大。循環泵作為汽輪機能耗的最高環節，其優劣直接關系到整個汽輪機組的能耗。為此，要求電廠高度重視循環水位的優化運行，科學計算凝汽器相應負荷，明確循環水量，全面優化水泵運行方式，以達到降低水循環系統總能耗，提高機組運行效率的目的。

5.改進汽輪機的啟動。合理規劃設備啟動時間:如需充分的保護，則水輪機更加安全。為了達到較高的保證水平，設備啟動前必須對汽輪機進行全面的檢查。從運行機理和內部結構兩個方面有效地預測機組啟動，確保能提前發現影響機組啟動時間的各種因素。同時，為了進一步控制啟動時間，還需要對排水系統進行科學地管理。增加有效的冷卻水疏水點數，可以有效地縮短冷卻水加熱時間，從而有效地縮短汽輪機的啟動時間。此外，相關工作人員還應對機組進行預熱，使機組的溫度達到一定的水平，有效控制加熱時間，以節省啟動時間。裝備聯網后，應根據施工要求盡快接入負荷，保證合理排水。為了在機組啟動時有效地減少蒸汽和水的排放，更有效地利用凝結水和排水管是非常必要的。在此過程中，有關人員應采取以下措施，通過施加高、低壓控制汽輪機壓力，人工減少凝結真空，以保證汽輪機壓力達到最大限度的運行要求，有效地提高預熱速度，以保證合理經濟的使用效果，為汽水的有效回收利用提供依據。

五、結束語

伴隨著我們國家經濟的不斷發展，現代人對電力的需求日益增長。為了使我國的電力需求達到最大程度，有關部門正在積極建設發電中心，為電力的充足供應提供一定的保障。為了進一步闡明電廠汽輪機在運行過程中如何更有效地達到節能降耗的目的，本文對此進行了探討，希望能為電廠工作的進一步發展提供更加豐富的理論依據，以滿足國民經濟建設的需要。