淺析對汽輪機在電廠運行中節能優化的研究

摘要：當前，中國市場經濟的規模越做越大，社會中各行業對電的需求也在逐漸增加，這對中國電廠的發電能力和效率有了更高的要求。在這個行業中，汽輪機成為電廠的核心設備，其運行的效率直接決定著電廠的發電效率。本文對電廠出現的汽輪機現象進行分析，并提出有針對性的優化方式，以此能夠提升電廠的生產工作效率以及運行。

關鍵詞：電廠;運行;汽輪機;優化措施

對于社會體系的用電需求，在擴大電廠規模和數量的同時，也要保證電廠的有效運行。在其運行中，汽輪機就是核心部件，汽輪機在運行中，穩定性和安全性以及工作效率會對電廠的發電效率產生極大影響。在生產中，為了提高汽輪機的安全性和工作效率，一定要保證持續對電廠運行汽輪機的優化工作進行有效開展，從而能夠滿足社會對電能的需求。

1.電廠汽輪機的概念

汽輪機是一種表面設有大量葉片結構的旋轉式蒸汽動力裝置，這個裝置主要是把蒸汽的熱能轉化為機械能。從這個過程中驅動發電機進行發電，準確的說，這個過程也可以理解為鍋爐中將內部的水加熱以后變成了水蒸汽，液體向氣體轉化的過程中，體積發生快速膨脹的過程。這時候，蒸汽沿管路加速進入汽輪機，從某一角度的噴嘴中快速噴向汽輪機的葉片，能夠推動汽輪機葉片進行運轉。這就實現了熱能到旋轉機械能的轉變，汽輪機的工作原理直接決定了它的特點和存在的問題，即該設備具備單機功率大、熱效率高的特征，但同時也存在能耗損失較大、易發生機械故障等問題。因此，針對電廠汽輪機運行優化的研究，提升電廠發電效率和降低發電能耗具有重要意義。

2.影響汽輪機工作時的節能降耗效率的因素

2.1汽輪機實際轉換效率

汽輪機屬于渦輪式設備，在生產中往往是對蒸汽熱能進行轉化導致其成為機械能。所以，汽輪機轉換效率一般情況下能夠影響到能源利用率。從運行情況進行研究，汽輪機實際轉換效率往往都無法達到設備所需到達的值，這種現象的出現也是多種因素的綜合結果。

2.2汽輪機通流部分功能影響

由多個部分組成的汽輪機通流部分，包含調節汽門、進汽室等等。在生產的過程中，汽輪機使用年限會逐漸增加，因此會對多個通流部分葉片造成影響導致積垢、流通部分設計出現問題的情況，就會對汽輪機通流部分產生作用影響，對熱力特征產生影響消耗更多能源。

2.3汽輪機主蒸汽壓力和溫度的影響

正常運行中，受到主蒸汽壓力溫度兩方面的影響，如果主蒸汽壓力下降會導致主蒸汽流量便會開始增加。因此，就會出現蒸汽的損耗，主蒸汽壓力過高的情況下就很大概率出現汽輪機組負荷大的現象，影響噴嘴和葉片，使運行的安全性產生隱患。后者，若主蒸汽溫度降低，就有可能對末級葉片濕度使其不斷增加造成影響，這就會出現時期損耗影響效率，也可能使沖蝕更嚴重，就造成汽輪機組運行安全隱患。

3.對電廠汽輪機降低損耗措施方案研究

3.1降低冷卻水溫度

對于開式循環系統來說，外界因素很容易對冷卻水溫度產生影響，而對于閉式循環系統來說，影響冷卻水溫度的因素，除了外界自然條件外，還需要做好對設備運行條件的分析。因此，需要專業人員對循環水質進行定期檢查，結合實際情況來采取處理措施，必要情況可以加入適量藥品處理。如果冷卻水塔運行遇到問題，會造成水口出水溫度增大，在日常管理中需要觀測出水溫度，并嚴格落實維護工作，定期對水塔內部填料、排水槽以及噴嘴等運行狀態進行檢查，確保不存在堵塞情況，提高冷卻水塔運行穩定性與可靠性。

3.2凝汽器運行管理

3.2.1冷卻面清洗

凝汽器內會存在一定污垢熱阻，會影響設備傳熱效果，需要做好清理工作。一般凝汽器運行時，所選冷卻水為預處理后的場內水，并且還要合理安排冷卻面清洗周期，一般會選擇酸洗法與干洗法組合的方式。冷卻面結垢后需要積累一段時間后才會對真空產生影響，為準確判斷結垢情況，需要對比結垢墻厚凝汽器冷卻管內阻力損失，根據實際情況來選擇相應清洗方法。第一，干洗法。利用汽輪機日開夜停特點，將除氧器中熱水灌滿凝汽器汽側，利用風機吹干冷卻管內部，在確定泥垢龜裂后，利用冷水將其沖洗干凈。如果凝汽器冷卻銅管結垢硬度較大，會嚴重影響設備正常運行，則可以選擇用酸洗法處理。第二，酸洗法。主洗劑選擇用5%濃度的有機酸，當銅管腐蝕速率小于標準1m2/h時，需要在清洗劑中加入濃度為0.2%的氫氟酸，以及濃度為0.5%的銅腐蝕劑與酸腐蝕劑，對于部分情況還可以加入適量的滲透劑，按照0.1m/s流速進行清洗作業。

3.2.2降低凝汽器熱負荷

通過降低凝汽器熱負荷的方法，來提升設備運行熱效率，一般可以選擇在凝汽器喉部設置專業裝置進行處理。如霧化噴頭，利用接觸式傳熱特點，來吸收一定量凝汽器凝結熱，將補充的除鹽汽水在設備中生成一個混合式凝汽器，來達到降低表面式凝汽器的熱負荷，使其在運行過程中能夠維持在一個良好的真空狀態。或者在凝汽器上部與排氣缸喉部之間位置設置表面式加熱器，連接加熱器入口與工業水系統，使其出口送達到化學供水系統，完成生水加熱操作。

3.3汽輪機運行優化

電廠汽輪機一般選擇定-滑-定運行方式，在保證設備運行效率的同時，降低運行能耗，需要就運行方式進行優化，如改變通流面積。在極低負荷狀態下，可以通過低水平定壓調節方法，來保證水泵軸臨界轉速、燃燒、水循環等作業的穩定性。對于中間負荷區，應結合實際情況來對負荷進行調節，確保汽門開關可以處于滑壓運行狀態。同時，應減少加熱器端差，合理調節加熱器水位，以及在設備高負荷運行狀態下，適當提高汽輪機主汽溫度與主汽壓力，來達到提高給水溫度與投入率的目的。當低速暖機完畢后，在確定機組一切正常后，可以逐漸開大主汽門轉速，對油位、油溫、油流、油壓等參數進行檢查，并確定油泵運行狀態，監聽機組內部是否存在摩擦等聲音，以此來依據來作為后續管理工作實施的依據。

4.總結

汽輪機作為電廠生產的主要設備，為提高其運行效率，降低運行損耗，需要結合其結構特點，總結以往經驗，分析造成損耗高的原因，有針對性的進行分析。并且需要從技術角度出發，選擇合適的措施進行優化，降低各項因素的影響，爭取不斷提高電廠生產綜合效率。電廠內的設備在運行的過程中難免都會耗費一定的能源，其中耗費量最大的能源中便包括汽輪機組，電廠基于該種情況下要想提高經濟效益，首先應注重提高汽輪機組熱力系統設備運行效率。因此，在生產時，應該對汽輪機運行原理進行足夠的了解，之后再根據現實需要和具體情況測評運行情況，最后再結合多項技術措施和方案控制乃至解決能源損耗問題。

作者簡介：陳雪松，1994年6月29日出生，男，漢族，遼寧撫順人，遼寧東方發電有限公司，職工。