電廠汽輪機運行的節能降耗策略探析

吉林電力股份有限公司長春熱電分公司 鄧 欣

1 電廠汽輪機節能降耗技術應用的意義

在最初階段，電廠汽輪機的運行需借助于蒸汽的力量，使用煤炭燃燒的熱能產生大量的蒸汽，蒸汽會對電廠汽輪機的葉片產生一定的推動力，在此種外力的作用下電廠汽輪機會保持運行狀態、實現電廠發電。隨著社會的發展，對發電領域的研發從未停止，現階段發電模式呈現出多元化趨勢，除傳統火力發電外，還產生了風力發電、光伏發電、潮汐發電等多種發電模式，由于其他的發電模式限制性較強，在技術體系上還缺乏完善性，無法滿足社會對電力資源的需求，所以截止當前火力發電仍然是我國的主要發電模式。

汽輪機的運行會產生大量的能耗，能源利用率很低，如何才能提升電廠汽輪機的運行效率、提高能源轉化率，是當前火電廠首要考慮的問題之一，節能型的電廠汽輪機運行模式可為火電廠節省大量的運行成本，進一步提升電廠發電能力，經過多年研究，我國在電廠汽輪機節能降耗方面已取得一定成績，電廠汽輪機運行產生的能耗已有所降低，隨著電廠汽輪機節能技術研發的不斷深入，電廠汽輪機勢必會更加節能，真正走上可持續發展道路。

能源是一個國家的命脈，能源的儲備對于國家發展具有非常重要的意義，現階段各國都非常重視能源的儲備和開發，能源已經上升到國家戰略發展高度，如果能源問題不能得到解決，必然會受到其他國家的制約，不利于國家的穩定發展。加強對電廠汽輪機的節能控制可實現資源的優化配置，在節能理念下能源可得到最大程度的利用[1]，有效減少能源的浪費，通過工藝技術的調整和優化，電廠汽輪機運行能耗會明顯降低，這也是社會給發電領域提出的基本要求。現階段我國能源供需矛盾突出，能源問題已成為社會性問題，對社會的整體性發展產生了一定的影響，電廠汽輪機節能控制的有效開展，有助于實現發電領域的可持續發展，把我國的發電領域帶入到一個新的發展路徑中，緩解能源的供需壓力。

電廠汽輪機是發電廠中的能耗大戶，電廠汽輪機的高能耗運行會極大增加電廠運行成本，降低熱能利用率。為滿足社會需求，發電廠唯有增加煤炭資源的用量，在煤炭資源燃燒的過程中會產生大量的有害物質，對于我國環境工程的建設非常不利。電廠汽輪機節能降耗技術的研發和應用，可在根本上降低電廠汽輪機運行產生的能耗，在電廠的角度上來看可降低運行成本、提升收益，在環境的角度上來看，節能降耗技術的應用可減少煤炭資源的使用量，促進環境工程建設[2]。

2 當前電廠汽輪機運行存在的問題

給水溫度得不到有效控制。給水溫度的有效控制是提升電廠汽輪機的運行節能性的有效方式，在實際的電廠汽輪機運行過程中給水溫度的控制工作非常關鍵，給水溫度過高或過低都會產生非常不良的影響，溫度過低會增加能耗，不利于電廠發電經濟性，增加電廠運行成本；如果溫度過高會增加系統運行風險，很容易引發事故。現階段為提升給水溫度控制效果、保證給水溫度的適宜性，電廠方面成立了一個專門的部門負責對給水溫度進行檢測，檢測部門的成立[3]可對電廠汽輪機的給水問題進行定期檢查，在一定程度上減少了給水溫度不合理問題，但此種方式存在一定的局限性，溫度檢測會受到人員因素的直接影響，電廠汽輪機的運行風險仍沒有得到徹底消除，如果溫度檢測工作不及時或檢測發生失誤，都會對電廠汽輪機的運行產生直接影響。

凝汽器非真空狀態。凝汽器是電廠運行中的重要設備，如果在電廠汽輪機使用過程中凝汽器出現泄露就會造成內部結垢，隨著時間的推移結垢的情況會越發嚴重，這種器皿的使用會增加電廠汽輪機運行隱患，很容易出現安全事故。在實際的電廠生產過程中，許多電廠汽輪機的運行狀態都不甚理想，長期處于非真空的運行狀態，在這種運行狀態下很容易出現容器結垢，通常一個月左右就會出現結垢問題，故障發生率顯著提升，在三個月左右就會出現明顯的運行故障，在這種情況下電廠汽輪機的運行能耗會明顯增加，所以一定要認識到這個問題，改進電廠汽輪機的運行狀態，減少系統結垢問題的發生，通過對細節問題的有效處理，實現節能型的電廠汽輪機運行，落實可持續發展重要思想[4]。

電廠汽輪機運行控制模式缺乏合理性。關于電廠汽輪機的運行，現存多種控制模式，合理的控制模式可使電廠汽輪機處于穩定運行的狀態。相反，如控制模式缺乏完善性就會導致電廠汽輪機運行能耗大幅度增加，影響到電廠汽輪機的節能性。現階段我國已經實現對電廠汽輪機的自動化控制，在自動化技術的作用下系統控制效率顯著提升，減少了人為因素對電廠汽輪機運行產生的消極影響，但在一些電廠中電廠汽輪機控制模式缺乏完善性，缺少了設備狀態的審核環節，經常會發出一些錯誤的指令，在這種情況下系統運行效果明顯降低，不僅會增加設備故障發生幾率，還會導致電廠汽輪機運行能耗的增加，對于發電廠的生產非常不利。

3 電廠汽輪機運行節能降耗應用措施

合理調控給水溫度。為實現合理的給水溫度調控，發電廠方面可采用一些設備對給水問題進行實時性調節，如傳感器、驅動裝置等，利用這些裝置形成實時性溫度控制系統，在發電過程中[5]收集給水溫度信息，同時對溫度進行實時調控，把給水溫度始終控制在一個合理的范圍內，如給水溫度出現異常就需對其進行及時調整，通過控制系統對電廠汽輪機發出相應的控制指令，在最短的時間內使給水溫度達到相應標準。通過給水溫度的有效控制可大幅度降低電廠汽輪機運行能耗，是一種非常重要的節能降耗手段，當前此種節能技術在發電廠中得到了廣泛應用。實踐證明此種方式可產生非常好的降耗效果，真正實現節能型的電廠汽輪機運行。

維持真空運行狀態。凝汽器的泄露會導致電廠汽輪機脫離理想的真空運行狀態，還會造成系統結垢，從而大幅度增加系統運行能耗。基于此，電廠方面需重點關注凝汽器泄露問題，促使電廠汽輪機可長期處于真空運行狀態。具體來講，需加強對凝汽器檢測工作，及時發現泄露問題和結垢問題，定期對凝汽器進行清理，利用自動化系統對凝汽器進行實時性檢測，收集凝汽器運行數據，同時在凝汽器控制系統中安設警報功能，當運行數據與標準數據間出現較大偏差時控制系統可發出警報，在警報系統的作用下[6]可及時處理系統運行問題，減少凝汽器泄露對電廠汽輪機產生的影響，保證電廠汽輪機一直處于理想的運行狀態。在系統運行的過程中清理工作也需及時跟進，清理主要目標為凝汽器散熱裝置，避免凝汽器溫度過高，影響凝汽器的使用功能，通過此種方式提升電廠汽輪機的節能性。系統的清理工作需定期進行，要結合實際的系統運行狀態合理設定系統運行周期，通常以七天為一個清理周期，全面清理凝汽器中的污垢，然后驗證系統運行效果，對系統進行全面性的檢查工作，在這項工作完成后重新啟動系統。

合理對電廠汽輪機進行啟停控制。鑒于電廠汽輪機節能降耗的重要意義，在電廠汽輪機使用過程中，需合理地對電廠汽輪機進行啟停控制。在發電環節需對系統運行參數進行收集，同時對收集到的系統參數進行分析，保證電廠汽輪機的運行參數都處于正常狀態，如電廠汽輪機出現參數異常需及時進行調整，確保汽輪機沒有異常狀態的情況下再次進行開啟，避免故障擴大化，影響到電廠汽輪機的使用效果和運行壽命。另外電廠還需對電廠汽輪機運行狀態進行預測，就當前的運行參數對電廠汽輪機未來的運行效果進行分析，判斷是否可以滿足后續的生產任務，實現各種故障的事前控制，如在預測的過程中判斷電廠汽輪機可能會出現故障，就需對問題進行提前處理，延長其正常運行狀態，避免設備故障，引發電廠汽輪機能耗的增加。

加強資金投入，優化電廠汽輪機運行方式。電廠要革新發展理念，真正認識到電廠汽輪機節能運行的重要性，加大資金投入，針對性開展電廠汽輪機節能性研究，不斷進行電廠汽輪機升級改造，優化電廠汽輪機的運行模式，以此來推動電廠的可持續發展。現階段許多電廠只關注發電效益，在電廠汽輪機節能研究方面資金投入力度較小，缺乏節能研究主動性，沒有認識到電廠汽輪機節能運行的重要性，在這種錯誤理念的影響下，電廠每年會在電廠汽輪機運行方面產生海量的額外能耗，極大增加了運行成本。從長遠角度上看，電廠汽輪機的節能研究可節省大量運行成本，對于電廠經濟效益的提升有非常明顯的幫助。關于電廠汽輪機的節能性研究工作，需加強電廠汽輪機運行控制與自動化技術結合，完善電廠汽輪機自動化控制功能，智能地對電廠汽輪機運行參數進行調節，從而使電廠汽輪機可一直處于理想運行狀態，保證節能理念在電廠汽輪機運行過程中的有效落實。