電廠汽輪機節能降耗改進措施探討

馬壯 佟丹丹 李通 呂申快

摘 要：汽輪機的運行穩定性及安全性直接決定電廠的經濟效益，而如何保證汽輪機始終處于有序運行狀態，得到越來越多從業人員的關注及重視。汽輪機作為電廠發電系統的主要組成部分，在帶來巨大的經濟效益的基礎上，也消耗了大量的自然資源，進而造成電廠成本投入大大增加，難以保證其總體經濟效益。因此，本文以電廠汽輪機為切入點，分析其耗能的主要原因，進一步提出具體的節能降耗改進措施，旨在提升電廠汽輪機節能降耗的綜合效益。

關鍵詞：電廠;汽輪機;節能降耗;改進措施

我國市場經濟建設不同于西方發達國家，起步晚且發展速度緩慢，尤其是建設初期階段，普遍存在過于看重經濟效益的問題，對于能源節約及環境保護等方面工作的重視程度有待提升。再者不排除深受當下技術水平局限及思維理念制約的影響，一旦基礎設施建設不全則直接影響電廠生產效率，難以取得令人滿意的節能降耗效果[1]。同時，即便近幾年來電廠節能及污染排放等問題深受地方政府及相關部門的關注及重視，但是仍面臨著“如何大力推廣節能減排理念及廣泛實施降耗改進措施”的困境。汽輪機是電廠發電系統的主要組成部分，其能源消耗占據發電系統的首位。鑒于此，本文針對“電廠汽輪機節能降耗改進措施”進行分析研究具有重要的價值意義。

1.電廠汽輪機能耗過高的原因分析

1.1冷凝器原因

冷凝器是造成汽輪機能源消耗過高的主要原因，例如：以老式凝汽式汽輪機冷凝器為例，均實行海水循環冷卻模式，所有設備運行穩定性及安全性均無法擺脫冷卻水的影響，而冷卻水的品質過差，包含大量污垢雜質時，經設備長時間運行，導致大量污垢進入內部冷凝管之中，直接影響汽輪機總體的散熱效果，甚至可能出現浪費水資源的問題，以至于冷卻塔中約超過90%水分處于被蒸發的狀態。此外，冷凝器出現泄露問題對于汽輪機的損害相對嚴重，尤其是具體運轉期間發生泄露則可能導致大量水分進入鍋爐之中。

1.2氣缸原因

氣缸是汽輪機的外部結構，具有分離的作用，即利用氣缸能將汽輪機與外界大氣間相互分離，以達到保證蒸汽始終停留于汽輪機內部，實現完成動能轉換的目標。同時，氣缸與設備氣體進出管道間始終處于相連狀態，甚至與支持設備座架的管道保持相連通的狀態，而設備具體運行期間，氣缸內部熱度不斷上升，導致熱量持續向外部蔓延[2]。為了保證設備始終處于正常運行狀態，往往需要冷卻處理中間氣流，即汽輪機開啟冷卻模式后，內部氣流由以往的冷卻狀態改為加熱狀態，說明氣缸工作效率高低直接決定汽輪機的能源消耗量。

2.電廠汽輪機節能降耗的必要性分析

汽輪機是電廠發電系統中不可缺少的重要設備，占據著極其重要的地位及作用，而如何保證汽輪機始終處于良好的運行狀態，充分發揮其節能降耗作用，提高電廠生產效率，得到越來越多從業人員的關注及重視[3]。由于電力需求缺口持續擴大，電廠企業數量不斷增多，促使大批量汽輪機投入生產領域。從本質角度來看，汽輪機屬于能源轉換類設備，能滿足燃料化學能轉換為電能的要求，真正意義上做到鍋爐輸出的蒸汽及高溫水驅動汽輪機帶動發電機進行發電，而與節能降耗理念相結合，能大大提高能源的使用率，進一步起到控制生產成本投入的作用。

3.廠汽輪機節能降耗的改進措施分析

3.1強化冷凝管理

由于汽輪機設備運行期間冷凝器內部不可避免產生污垢，一旦污垢增加則直接影響設備的傳熱性能，客觀上要求相關電廠秉持實事求是的工作原則，定期或不定期清理冷凝器，以保證設備始終處于高效運轉狀態為核心目標，避免影響其傳熱功能，并且根據電廠電力生產任務，擬定切實可行的冷凝器清理方案及長期計劃。同時，做好汽輪機嚴密性的檢查工作，始終保證其處于真空環境之中，尤其是具體生產過程中，貫徹嚴謹的工作態度，肩負起管理監督的工作職責，盡量于設備檢修期間利用注水方式，評估其嚴密性。此外，強化設備真空泵管理及維護的力度，認真檢查真空泵的水位是否符合技術標準。

3.2控制汽輪程序

通常情況下，汽輪機運轉前期往往需要進行預熱性操作，而預熱操作環節大大增加總體能源消耗量，反而擴大電廠的發電成本投入。為了減少設備啟動期間所消耗的成本投入，盡量降低能源消耗，相關電廠必須嚴格控制汽輪機啟動、運行及停機等程序[4]。同時，以控制汽輪機設備所承受的壓力為前提條件，盡量利用“一滑一定”的方式及手段保持汽輪機始終處于正常運轉狀態，充分發揮其應用優勢，滿足汽輪機運行的要求，最大限度減輕外在壓力對設備設施的損害，延長設備設施的使用年限，進一步提高其能源使用率。此外，檢修汽輪機時盡量停止其運行狀態，重點檢查各個零部件，設置科學合理的參數信息。

3.3優化機組水泵

水循環系統是汽輪機組耗能最高的組成部分，而如何降低水循環系統的能源消耗量，得到越來越多從業人員的關注及重視。因此在實際改進的過程中，相關電廠必須加大對于水循環系統改進的重視程度，持續優化水循環系統的結構，利用優化手段滿足單元間獨立運行的要求，真正意義上做到機組總體間合作運行，并且待設備正常運轉的過程中，準確計算出以承受負荷壓力為基礎的循環水用量，以達到保證水泵正常運行的目標，真正意義上做到節能降耗。同時，科學合理優化汽輪機的熱力系統及其它配置，不止能大幅度提升汽輪機的作業效率，更能明顯降低汽輪機能源泄露的發生風險。

4.結語

通過本文探究，認識到做好電廠汽輪機節能降耗改進工作，不僅能為電廠謀求更多的經濟效益，而且還能降低總體成本投入。因此，相關電廠必須秉持具體問題具體分析的工作原則，加大對冷凝器運行管理的重視，做好冷凝器日常清理工作，確保冷凝器始終處于最佳真空狀態。同時，嚴格控制汽輪機啟動、運行及停機等環節及程序，持續優化機組的循環水泵，充分發揮節能降耗理念的作用，以此增加電廠的經濟效益，進一步促進我國發電技術水平的進步及發展。

參考文獻：

[1]蘇國新.燃煤電廠汽輪機的節能降耗[J].節能，2020，39（02）：97-99.

[2]柴寶軍.汽輪機運行的節能降耗措施研究[J].內燃機與配件，2020（03）：168-169.

[3]周欣.淺談電廠汽輪機節能降耗改進措施[J].企業科技與發展，2019（11）：110-111.

[4]謝光煒.電廠汽輪機運行的節能降耗措施[J].科技創新導報，2019，16（27）：67.