節能對標管理在汽輪機最優運行中的應用探討

楊焱洲

(內蒙古北方龍源風力發電有限責任公司，內蒙古 錫林郭勒 026000)

節能對標管理是通過對標桿的豎立來進行管理活動。企業在管理工作中，通過將經營過程中的一些標志性指標同標桿企業進行對比，從而找出企業的主要發展指標同標桿企業間存在的差距，進而進行企業發展過程中的改善活動。發電企業生產過程中對汽輪機運行的節能對標管理主要體現在對汽輪機熱耗的管理，通過對汽輪機熱耗的節能對標管理，可以找出汽輪機在運行過程中在能耗方面存在的問題和不足，進而探索汽輪機裝置改進以及運行方式改進，促使汽輪機的最優運行狀態。本文通過對汽輪機實際應用過程中能耗的主要影響因素的分析，來探討汽輪機最優運行狀況的節能對標管理。

一 主蒸汽以及再熱蒸汽參數變動影響汽輪機的能耗

在汽輪機的運行過程中，主蒸汽以及再熱蒸汽參數(溫度、壓力等)的變動，會影響到整個機組的熱耗率，進而影響到發電過程中汽輪機的能耗狀況。在正常情況下，發電機組的壓力初始值都經過了準確的調試，出現的偏差較小，對能耗影響不大，實際運行過程中影響汽輪機運行狀況的往往是溫度原因。在汽輪機運行過程中，鍋爐燃燒狀況的變化經常引起主蒸汽以及再熱蒸汽溫度的變化，增加了機組能耗的情況下也影響了機組整體的運行安全。下附兩張表溫度變化對主蒸汽溫度以及再熱蒸汽能耗影響數據表(表1、表2):

表1 主蒸汽溫度變化1℃對熱耗和煤耗的影響

表2 再熱汽溫變化1℃對熱耗和煤耗的影響

二 主給水參數變動對汽輪機運行能耗的影響

表3 加熱器端差變化對熱耗和煤耗的影響

名 稱 熱耗/［kJ·(kW·h)－1］煤耗/［g·(kW·h)－1］3 號高加端差增加1℃ 0.05 0.002 3 號高加疏水端差增加10℃ 2.7 0.108 5 號低加端差增加1℃ 1.125 0.045 5 號低加疏水端差增加10℃ 0.6 0.024 6 號低加端差增加1℃ 1.125 0.045 6 號低加疏水端差增加10℃ 0.675 0.027

最終給水溫度以及最終給水流量都屬于主給水參數范疇，其中，最終給水溫度直接影響著機組的循環熱效率，在機組額定運轉狀況下，最終給水溫度值越接近計算值，實際煤耗控制就做的越好。此外，加熱器直接影響著高壓加熱器出口處的給水溫度，加熱器端的給水溫度變化也影響著機組的能耗，因此，對加熱器運行狀況的控制十分重要。進行給水溫度變化的分析時，需要注重對加熱器給水端、疏水端差的分析以及對高壓給水旁路泄露率的分析，例如，加熱器高端疏水端差越大，汽輪機的能耗就越大。加熱器運行中存在的問題會對主給水溫度造成影響，進而影響汽輪機的能耗狀況。表3 是加熱器端差變化對汽輪機機組能耗的影響。

三 凝汽器參數變動對汽輪機能耗的影響

汽輪機的凝汽器參數變動也會對汽輪機組的能耗造成很大的影響，處于對各地不同大氣壓力的考慮，采用真空度(真空占當地大氣壓力的百分數)評價指標可以對汽輪機組的運行狀況進行更加合理的評價。對于一些采用多壓凝汽器的機組，首先需要進行各凝汽器排汽壓力情況下的蒸汽飽和溫度平均值計算，然后才能計算平均排汽壓力情況下的真空值大小。此外，凝汽器端差可以利用循環水溫度來確定，機組的凝汽器真空度變化會對整個機組的能耗產生很大的影響。因此，對凝汽器真空度變動原因需要進行仔細研究，常見的變動原因有:季節變化造成循環水溫的變化、凝汽器密封性引起的真空度變化、凝汽器管束結垢以及污染狀況對真空度的影響、凝汽器管束排列順序不合理造成真空度的降低以及凝結水產生的過冷度對真空度的影響等。

四 汽輪機缸效率變動對機組能耗的影響

汽輪機高壓缸效率會受到機組高壓調門開度變化的影響，高壓調門開度會造成汽流量的變化，進而影響高壓缸效率。汽輪機組運行過程中，主蒸汽調門開度發生變動的情況下，高壓缸的實際運行效率值會同原有設計值產生偏差，高壓缸的效率變化同樣會對汽輪機的能耗造成影響。因而，對汽輪機缸效率的合理控制是進行節能對標管理的重要手段，進而保證汽輪機的最優運行狀態。在機組運行過程中，可以通過對順序閥滑壓運行的保證來降低調門的節流損失，進而增加汽輪機缸的運行效率，降低機組能耗。

五 機組汽封漏汽變動產生的影響

根據汽輪機汽封漏汽的去向可以將常見的汽封漏汽現象分為三類:高壓缸流向中壓缸、二段摘氣、四段抽氣現象;高、中、低壓缸漏汽現象以及門桿漏汽向軸封加熱器中進行流動;高、中壓缸漏汽向軸封站方向的流動現象。對汽輪機組汽封漏汽的分析可以有效保證汽輪機的運行狀態，主要分析方法為對汽輪機的各單項漏汽現象進行分析以及對汽輪機各種組合漏汽現象進行分析等。在汽輪機的汽封漏汽問題中，對汽輪機運行狀況以及能耗影響最大的是高壓缸往中壓缸、二段、四段中的漏氣現象。根據對亞臨界機組以及超臨界機組汽漏汽增加量的分析，可以得出，機組氣缸密閉性問題造成的機組汽封漏汽現象，對機組整體的熱平衡以及能耗平衡造成了很大的影響，從而降低了汽輪機組的運行效率，影響企業的整體效益。

六 鍋爐噴水降溫對汽輪機能耗的影響

通過對汽輪機運行過程中蒸汽溫度的調節可以實現對汽輪機熱耗的合理控制，進而降低機組能耗。汽輪機運行過程中產生的過熱以及再熱蒸汽，是機組熱耗的主要方面，因此做好對二者溫度的調節十分重要。對過熱以及再熱蒸汽溫度的調節可以通過鍋爐噴水減溫的方法來實現，同時也是最有效最快速最便捷的方法。利用噴水降溫的作用，可以實現機組運行過程中蒸汽溫度的合理控制，從而進行機組能耗的調。在機組額定運行狀態下的噴水降溫過程中，初次噴水降溫需要適度適量，降低了過熱和再熱蒸汽溫度之后需要及時停止，防止蒸汽溫度過低達不到生產的要求，同時，過度的噴水也會造成機組運行過程中耗煤量的增加。下面利用圖標對汽輪機組過熱器以及再熱器的噴水同汽輪機能耗的分析:

表7 低壓缺效率降低1%對熱耗和煤耗的影響

七 結語

影響汽輪機組能耗的因素是多方面的，對汽輪機能耗影響因素的分析具有重要意義。在利用節能對標理論對汽輪機的運行狀態進行分析和管理時，需要做好對汽輪機能耗影響因素的把握。通過對汽輪機能耗影響因素的科學分析以及合理控制，可以有效的降低汽輪機的能耗，進而實現汽輪機的良好運行狀態，逐漸實現機組的最優運行狀況，促進發電企業良好經濟效益的實現，促進電力事業的發展。

［1］吳清.電廠汽輪機運行節能降耗研究［J］.科學與財富，2012(12)

［2］于洪海.淺談電廠汽輪機運行的節能降耗措施［J］.中國科技博覽，2012(32)

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