影響發(fā)電廠汽輪機(jī)能耗的重要因素及節(jié)能降耗對(duì)策

黃賢坤

摘要：發(fā)電廠汽輪機(jī)在運(yùn)行時(shí)不可避免地會(huì)產(chǎn)生能源損耗，而研究如何降低損耗實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗運(yùn)行是急需解決的問題。本文對(duì)引起汽輪機(jī)能耗問題的相關(guān)因素進(jìn)行了分析，并提出了可行性建議。本文的研究工作具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠 ?汽輪機(jī) ?節(jié)能降耗 ?優(yōu)化

一、發(fā)電廠汽輪機(jī)能耗因素分析

惡劣的工作環(huán)境也會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)運(yùn)行受到阻礙從而加大能源消耗，環(huán)境因素主要包括汽壓與溫度。本文將對(duì)這些因素進(jìn)行逐一分析，并提出相應(yīng)的解決策略，達(dá)到優(yōu)化汽輪機(jī)工作效率、降低能耗的目的。

1.1汽缸的效率

汽輪機(jī)的汽缸分為內(nèi)缸與外缸，內(nèi)缸與外缸中間有一個(gè)由空氣填充的夾層。相對(duì)于其他裝置，汽輪機(jī)在運(yùn)行時(shí)，汽缸更為獨(dú)立且封閉，汽缸內(nèi)的空氣獨(dú)立循環(huán)，作為傳輸能與熱的媒介。因此，汽輪機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過程當(dāng)中，汽缸空氣會(huì)一直循環(huán)工作，內(nèi)部的溫度越來越高。此時(shí)，內(nèi)缸過高的溫度便會(huì)使得它向外缸自發(fā)地傳遞熱能，此時(shí)夾層中的空氣變充當(dāng)了熱的傳遞媒介這一角色，加大了汽輪機(jī)熱能的損失，造成汽輪機(jī)效率的下降。

1.2汽壓與溫度

因其工作需要過程伴隨大量熱能。而由于本身的封閉性，導(dǎo)致在運(yùn)行過程當(dāng)中其產(chǎn)生的汽壓與溫度會(huì)非常高，也會(huì)影響其效率。一般對(duì)于汽缸而言，其噴水量主要受到蒸汽的汽壓影響。而熱能不斷產(chǎn)生，噴水量也會(huì)逐漸增加，此時(shí)熱損耗逐漸提高。造成這種現(xiàn)象的原因主要兩方面，一方面是汽輪機(jī)的汽壓調(diào)節(jié)沒有做好，另外一方面是爐內(nèi)燃燒的速率與其循環(huán)速度之間的差距太大。

二、發(fā)電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗運(yùn)行策略

2.1嚴(yán)格控制鍋爐給水

實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)給水的速率能夠有效降低能源損耗。如果鍋爐的水溫太高，此時(shí)應(yīng)當(dāng)減少水加熱的時(shí)間;而當(dāng)鍋爐內(nèi)水的溫度并不高時(shí)，則需要消耗很多能量才能使其加熱到標(biāo)準(zhǔn)溫度，這種情況會(huì)導(dǎo)致極大的能源損失。如果存在這種問題，應(yīng)當(dāng)裝置高壓加熱器，一般確保鍋爐給水的溫度處于適宜的水平。而對(duì)于運(yùn)維人員來說，應(yīng)當(dāng)經(jīng)常檢查水箱的焊板焊接處，防止因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)不嚴(yán)密而導(dǎo)致的熱交換損失。

2.2改善汽輪機(jī)流通性

要想提升汽輪機(jī)流通性的水平，可以從許多方面入手，例如葉片、汽封結(jié)構(gòu)、缸體結(jié)構(gòu)與汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級(jí)。下文將對(duì)上述結(jié)構(gòu)的流通性優(yōu)化進(jìn)行一一闡述。

首先，在優(yōu)化葉片時(shí)，可以在汽輪機(jī)配備上一些更為高效的新型葉片，如目前廣受好評(píng)的變截面扭曲型葉片，它可以有效減少汽輪機(jī)工作狀態(tài)時(shí)的二次流失問題。其次，對(duì)汽缸優(yōu)化時(shí)，可以直接淘汰傳統(tǒng)的兩齒平汽封模式，而采用四齒高低齒汽封，這樣做的好處在于能夠大幅度提高機(jī)內(nèi)的封閉能力，機(jī)內(nèi)的蒸汽不容易向外流失，之前汽機(jī)常常出現(xiàn)的漏汽問題也可以得到很好地解決另外，高壓進(jìn)汽管的漏汽現(xiàn)象常有出現(xiàn)，針對(duì)這樣種問題，可以通過配置更多的密封環(huán)來解決。

2.3完善熱力系統(tǒng)

汽輪機(jī)的運(yùn)行主要便是實(shí)現(xiàn)熱力系統(tǒng)的不斷循環(huán)，所有的機(jī)內(nèi)組件都是為了達(dá)到這一目的而設(shè)置的，因此，要想從根本上大幅度提升汽輪機(jī)的效率，降低能源損耗，便不可以忽視這一方面的工作。針對(duì)不同的汽輪機(jī)型號(hào)與結(jié)構(gòu)，進(jìn)行適宜的配置優(yōu)化方案。比如對(duì)于下缸疏水系統(tǒng)而言，應(yīng)當(dāng)盡量避免其上下缸出現(xiàn)溫差過大的問題，如果機(jī)組在兩次溫態(tài)啟動(dòng)中溫差達(dá)到50℃以上，便會(huì)嚴(yán)重影響到機(jī)內(nèi)汽缸的工作效率，甚至?xí)a(chǎn)生安全隱患。此外，為了根據(jù)實(shí)際工作狀態(tài)與條件實(shí)現(xiàn)靈活的疏水工作，可以采用人工代替機(jī)動(dòng)，實(shí)時(shí)開關(guān)疏水門。再比如在對(duì)汽輪機(jī)主機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，也不要忽視了輔機(jī)裝置的優(yōu)化?？傊?，需要根據(jù)電廠汽輪的工作需求，相應(yīng)地改造汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)，進(jìn)行整體性的優(yōu)化。

2.4確保凝汽器

發(fā)電廠應(yīng)當(dāng)定期組織工作人員對(duì)凝汽器進(jìn)行檢查，確保其密封性達(dá)標(biāo)。目前最常用的主流檢查方案便是灌水檢漏法。比如水位較低，便需要立即調(diào)整，否則將會(huì)嚴(yán)重影響到凝汽器的真空效果。而如若出現(xiàn)了凝汽器的真空下降問題，則需要針對(duì)其產(chǎn)生的成因進(jìn)行修復(fù)，一半需要檢測(cè)循環(huán)泵通過電流與水溫，并降低設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷，觀察問題是否緩解，如果仍然比較嚴(yán)重，那么則需要立即關(guān)閉汽輪機(jī)，否則將會(huì)對(duì)汽輪機(jī)造成很大的損害。

三、實(shí)際操作中的節(jié)能策略

3.1汽輪機(jī)的啟動(dòng)工作

在啟動(dòng)汽輪機(jī)前，應(yīng)當(dāng)先調(diào)整相關(guān)參數(shù)。比如汽輪機(jī)的主汽壓力不可太高，我國有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)指出，主汽壓力不可超過3.5MPa，主汽溫度不可低于300℃。而在實(shí)際的操作當(dāng)中，這一標(biāo)準(zhǔn)是非常難達(dá)到的。在這種情況下，汽輪機(jī)進(jìn)過一次工作之后，便需要經(jīng)過一次暖機(jī)方可進(jìn)行后續(xù)操作，這會(huì)使得汽輪機(jī)的工作效率較低，浪費(fèi)了很多時(shí)間。因此，可以通過開高低旁來實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的嚴(yán)密管控，使得汽輪機(jī)所產(chǎn)生的蒸汽量能夠以極快的速度完成暖機(jī)過程。另外一方面，確保在啟動(dòng)汽輪機(jī)裝置時(shí)，同時(shí)保持汽機(jī)的沖轉(zhuǎn)。

3.2汽輪機(jī)的運(yùn)行工作

汽輪機(jī)通常使用定-滑-定的運(yùn)行方式。這種運(yùn)行模式的主要特征便在于運(yùn)行負(fù)荷較低，最大程度上確保內(nèi)部水循環(huán)能夠平穩(wěn)進(jìn)行。對(duì)于水泵軸在臨界狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速控制工作而言，可以采取定壓調(diào)節(jié)方案，如果某區(qū)域內(nèi)負(fù)荷偏高，此時(shí)一般通過噴嘴的方式進(jìn)行調(diào)整。另外，中間負(fù)荷區(qū)域則采取滑壓運(yùn)行。定-滑-定運(yùn)行控制模式能夠應(yīng)對(duì)與各類不同的負(fù)荷狀態(tài)，調(diào)頻工作一次到位，減少調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)以達(dá)到節(jié)流減損的目的。當(dāng)汽輪機(jī)負(fù)荷較高時(shí)，應(yīng)當(dāng)提高此時(shí)主汽壓力與溫度，此外，一定要確保此時(shí)加熱器水位符合標(biāo)準(zhǔn)。

3.3汽輪機(jī)的停機(jī)工作

汽輪機(jī)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行勢(shì)必導(dǎo)致其工作轉(zhuǎn)換效率降低，如若一直下去，能量的損耗程度將會(huì)越來越大。因此有必要根據(jù)實(shí)際運(yùn)行的情況進(jìn)行停機(jī)中斷，等待設(shè)備的溫度恢復(fù)到正常水平再進(jìn)行二次運(yùn)行。一般來說，主要采用滑參數(shù)方案完成停機(jī)，這種方案的好處在于能夠利用工作時(shí)產(chǎn)生的剩余熱能，將其用于支撐停機(jī)時(shí)短時(shí)間的發(fā)電工作，有效地提升了能量利用率。此外，還可以加快汽輪機(jī)的冷卻，為后續(xù)的工作縮短時(shí)間加快效率。

3.4治理閥門的內(nèi)漏

這項(xiàng)工作需要從閥門的設(shè)計(jì)、安裝等所有環(huán)節(jié)，確保閥門能夠滿足發(fā)電廠汽輪機(jī)的工作要求，避免出現(xiàn)內(nèi)漏問題，如果出現(xiàn)內(nèi)漏現(xiàn)象，則需要工作人員手動(dòng)關(guān)緊。而當(dāng)閥門本身出現(xiàn)了漏洞，應(yīng)當(dāng)及時(shí)維修，必要時(shí)應(yīng)當(dāng)采取更換閥門的方式。值得注意的是，在修復(fù)完成之后，也需要對(duì)其運(yùn)行的情況進(jìn)行監(jiān)控，比如在重啟機(jī)組之后，查看其是否仍然存在內(nèi)漏的問題?？傊瑖?yán)格把控閥門不出現(xiàn)內(nèi)漏問題，可以有效減少整個(gè)機(jī)組的熱損失。

四、結(jié)束語

發(fā)電過程當(dāng)中汽輪機(jī)不可避免地會(huì)出現(xiàn)能源損耗問題，而如何實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗運(yùn)行是十分有必要研究的。本文分析了汽缸自身的工作效率、機(jī)組的流通性、環(huán)境氣壓與溫度等因素對(duì)發(fā)電廠汽輪機(jī)能耗的影響，并從相關(guān)方面，提出了發(fā)電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗運(yùn)行策略。在實(shí)際工作當(dāng)中，需要對(duì)造成汽輪機(jī)熱損的方方面面進(jìn)行排查，改善管理，才能夠有效降低損耗。

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