探析電廠汽輪機運行的節能降耗范文

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摘要:隨著國家對節能降耗工作的大力倡導，節能降耗工作勢在必行，電廠是高能耗企業之一，節能潛力空間巨大，而汽輪機作為電力企業中耗費能源的大戶，其能源消耗的最大程度降低，使能源轉化效率提升，給電廠帶來長期經濟效益的同時減少資源過度消耗。對電廠汽輪機運行的節能降耗進行了分析研究。

關鍵詞:電廠;汽輪機;運行;節能降耗

1電廠汽輪機節能降耗簡析

目前，不管是大型發電廠還是鋼鐵企業的自發電，在節能降耗方面采取的有效措施，除了依托高效管理模式外，還需從技術角度采取有效措施，從源頭上提高企業的能源利用率，進而達到節能降耗目的。要想從根本上解決能源消耗大的問題，首先需對燃燒系統運行進行評估，并對其運行參數有一個全面了解，發現電廠汽輪機在節能降耗上的明顯潛力，找出節能降耗策略的關鍵環節。電廠節能降耗的主要措施集中在汽輪機運行中的優化控制以及技術創新等。和國外相比，雖然我國對汽輪機的改造起步晚，但經過不斷的創新研究和技術改造，電廠汽輪機在節能降耗方面取得不錯的成效，技術方面也逐漸成熟。大量實踐證明，對汽輪機進行改造之后，能源利用率得到了有效提升，而且消耗量也明顯減少，說明對汽輪機進行改造后實現節能降耗在實際應用中具有可行性。

2影響電廠汽輪機損耗高的主要因素

2．1汽輪機中冷凝器問題

1)電廠汽輪機中空冷凝器在運行中，如果運行環境風沙較大，較長運行時間以后就會有大量風沙塵土等堆積在凝汽器的翹片處，導致翹片管上的熱阻不斷增加，嚴重阻礙其傳熱性能和通道。當其處在負風壓區域時，會導致風機吸入一定量的空氣，阻礙流通，并在一定程度上降低傳熱效果，腐蝕相應的管道及設備。當在冬季時，空冷凝器由于流量不均衡，會導致汽輪機不能正常運行，造成運行效率大大降低。2)電廠汽輪機中的水冷凝器在運行過程中，由于冷卻水水質差問題，會導致汽輪機運行中的凝氣管產生比較嚴重的結垢問題，使汽輪機排汽換熱效果大打折扣。同時，會使其耗水量大，在冷卻塔中會有大約90%的含水量被蒸發;另外，凝氣器的泄漏問題也是影響汽輪機損耗高的一個因素。如果發生泄漏，會造成冷卻水進入到凝結水中，或者進入鍋爐中。長期以往，水質會逐漸超出限值的標準，且長時間處于超標狀態而導致鍋爐水冷壁發生結垢現象，嚴重情況下甚至會導致其發生腐蝕，使鍋爐水冷壁出現爆炸等一些列問題，使生產安全性大大降低，造成巨大的經濟損失及人身安全影響。

2．2汽輪機中輪機組汽缸問題

汽輪機組汽缸是電廠汽輪機的外殼，其主要作用是將大氣和汽輪機中的通流部分(轉子、噴嘴等)隔開，確保蒸汽在汽輪機中完成熱能轉換成機械能。同時汽缸和排汽、進汽以及支撐座架等管道相連。運行過程中氣缸內部會產生很高的溫度，其熱量會向外缸輻射，這時，就需夾層汽流對其進行冷卻。當汽輪機啟動冷卻后，夾層汽流則會由原來的冷卻作用變成加熱，使得汽缸工作效率影響汽輪機的能量耗損，如果這時汽缸運行出現問題，其能量耗損會更大。所以，輪機組汽缸對汽輪機的熱能消耗影響是非常大的。

2．3汽輪機組能源消耗

高汽輪機是電廠發電的原動機，是非常重要的設備，它能有效實現電能、熱能和動能的轉化。汽輪機的運行需和其他相關設備(發電機、凝汽器和鍋爐等)配合一起運行，才能將其功能最大程度地發揮出來。汽輪機耗能高和許多因素有關，比如外缸和噴嘴室變形、軸端汽封漏氣等。汽輪機運行過程中，其低壓缸的出汽邊極易被腐蝕，給氣壓閥帶來損傷，導致蒸汽發生泄漏，耗能增加。此外，冷卻水溫度過高、運轉負荷和參數發生變化等均會使汽輪機能源消耗量增加。

3電廠汽輪機運行的節能降耗措施

3．1加強凝汽器運行管理

3．1．1做好凝汽器清理工作運行

一段時間之后，凝汽器內部會有一定污垢，這些污垢會影響其傳熱性能，所以，必須做好清理工作。冷卻面的污垢在積累一定時間之后才會對真空造成影響，所以，清理作業需根據實際結垢的情況，并對比分析結垢后冷卻管內阻力損失，再選擇相應的清理方式，定期對其進行清理。一般有酸洗法和干洗方法兩種。酸洗法是通過5%濃度的有機酸進行清洗。當銅管腐蝕速率比1m2/h還要小時，則需在主洗劑中加入0．5%濃度的銅腐蝕劑和酸腐蝕劑以及0．2%濃度的氫氟酸，按流速0．1m/s進行清理［1］。而干洗法就是把除氧器中的熱水先灌滿凝汽器側，再用風機對冷卻管進行吹干處理，在污垢龜裂之后，用冷水沖洗干凈就可。若污垢硬度大，干洗發無法去除，這時可選擇使用酸洗法清洗。

3．1．2確保凝汽器處于最佳真空狀態

凝汽器若處于最佳真空狀態，就能有效控制燃料的消耗。因此，必須采取措施確保其處于最佳真空狀態。①電廠相關人員應采用灌水檢漏方法，定期試驗與檢測凝汽器的喉部及其以下部位，以保證凝汽器的真空封閉性，確保汽輪機機組真空封閉性。②對凝汽器加強監視，尤其是運行過程。要確保凝汽器運行水位在正常范圍內，以預防凝汽器出現真空下降現象，如果其水位過高，會由于內部冷卻空間不足，導致凝汽器內部真空下降。同時還需對其水位和水溫進行檢測，將其水溫控制在26℃最佳，并確保其有足夠的冷卻時間和冷卻面積。③加強對循環冷卻水水質的監督，確保其水質質量達標，提升其換熱水平。如果凝汽器出現真空下降問題，則需安排相關人員對循環泵的電流、進出水壓情況、凝結水溫度等相關參數進行認真核查;關注凝汽器真空狀態的變化，確保降低負荷的全部操作均在有關要求的合理范圍內;對水泵真空系統進行定期檢查，確保其處于正常運行狀態等。

3．2對汽輪機的啟動、運行和停機程序進行控制

電廠可通過加強對汽輪機的啟動、運行以及停機進行控制，讓汽輪機在提升工作效率的同時，還能有效降低能源的消耗。通常情況下，汽輪機啟動所需的冷態氣壓值在2．5－3．0MPa;凝汽器真空壓力在－50～－40KPa范圍內;溫度在270℃～300℃之間。其啟動過程中需先預熱，所以能源消耗會增加，發電成本也會提高。對此，在啟動汽輪機時，應采用先開旁壓方式，讓其壓力維持在2．0MPa上下，在此條件下，再打開真空門，讓其真空壓力值控制在合理范圍內［2］。之后通過增加蒸汽量的方法提升暖機速度，將汽輪機啟動時間縮短。在電廠汽輪機運行中，要想在維持鍋爐中水循環良好的條件下，提升燃料效率，達到節能降耗目標，可通過定、滑、定方式實現這一目標。通過這種方式，能在汽輪機機組負荷穩定性不好的情況下，實現汽輪機一次性成功調頻需要，提升汽輪機機組能源使用率。一般情況下，汽輪機只有在檢修時才能停機，所以，停機過程中，電廠相關人員應對其各關鍵部位進行細致且全面的檢查，并根據實際情況和使用需求設置準確、合理的相關參數，確保汽輪機停機時其他設備不會由此受損，使其使用壽命延長。對汽輪機的啟動、運行和停機進行科學合理控制，提高其工作效率，實現節能降耗目標。

3．3根據實際情況改造汽輪機，提升機組運行效率

為提升汽輪機工作效率，完成節能降耗目標，可從技術層面，通過改造原有的汽輪機來提升能源利用率，降低成本。凝汽器是電廠汽輪機中的一個重要關鍵部分，能在一定程度上影響機組發電的整體效率，影響其安全運轉。所以，可通過改造凝汽器實現節能降耗目標。對凝汽器的真空裝、端差和水文等進行改造，降低汽輪機大修概率，減少其停機時間，保證機組運行安全，實現節能降耗目標。另外，可對電廠汽輪機的汽封系統進行改造，以提升能源利用率，比如平頂山市瑞平電廠就對汽封系統進行了改造，大大提升了機組工作效率，實現了節能降耗目標。

3．4科學優化汽輪機的熱力系統

汽輪機熱力系統實現科學優化，能有效減少相關輔助系統的泄漏失誤情況出現。同時其還直接影響著機組運行的經濟性能，所以，科學優化調整其熱力系統，對實現節能降耗目標來說，是非常關鍵的措施之一。優化調整汽輪機的熱力系統及其配置，能進一步提升汽輪機的整體性能，還能使汽輪機運行中出現內漏和能源外漏等現象的概率盡可能減到最低。相關人員應結合實際熱力系統布置情況，并根據系統管道走向，科學合理地對其進行調整，優化熱力系統中的各個配置，降低能源消耗量，同時還能有效減少維護修理工作量，確保機組運行安全、穩定，提升電廠的經濟效益。另外，對熱力系統的中壓和高壓外下缸的疏水系統進行優化調整;也可改進高加疏水方式，并對高加運行的水位進行試驗;電廠相關人員對熱力系統各部位，定期做好檢修工作等。

3．5優化機組的循環

水泵電廠汽輪機運行過程中，需使用多臺同級機組，雖然運行效率有了很大提升，但是，汽輪機的循環水系運行模式還是傳統單元制，這導致機組的整體經濟效益受到嚴重制約。電廠汽輪機的整體機組中，水循環系統是其中耗損最大的一個部分，所以，對機組的循環水系統進行優化，實際上對汽輪機整體運行的節能降耗有著極大影響。優化水循環系統能有效實現單元的獨立運行，還能進一步實現整個機組的合作運行。電廠汽輪機日常運行過程中，技術人員在計算凝汽器負荷的基礎之上，對循環水總體用量進行明確，以便科學調整循環水泵的運行狀況，幫助機組循環水泵將其耗損降低，實現節能降耗目標。

4結語

綜上所述，電廠汽輪機作為其主要設備，在節能降耗方面具有非常重要的意義，有利于電廠整體效益的提升，有效降低能源消耗，降低成本，同時也對社會發展具有重要影響。本文主要從技術層面出發，分析研究汽輪機節能降耗的途徑，從做好凝汽器清理工作;確保凝汽器處于最佳真空狀態;對汽輪機的啟動、運行和停機程序進行控制;根據實際情況改造汽輪機，提升機組運行效率;科學優化汽輪機的熱力系統;優化機組的循環水泵等多方面入手，提升電廠汽輪機工作效率，將汽輪機節能降耗的作用充分發揮出來，使節能降耗效果達到最佳，從而保證電廠效益，增強其競爭實力。

參考文獻:

［1］鄭宏偉，李煒．電廠汽輪機運行的節能降耗研究［J］．中國高新技術企業，2016(9):78－79．

［2］楊永興．試論電廠汽輪機運行的節能降耗［J］．中小企業管理與科技(上旬刊)，2017(1):175－176.

作者：張二強 單位：陜西煤業化工集團有限責任公司