汽輪機運行的節能降耗措施分析

韓潔+劉春輝

摘要：文章以汽輪機的運行工況為主要的研究對象，找到汽輪機運行時潛在的能量損失的環節，并且從這些問題入手，針對性的提出相應的解決措施，進而實現節能降耗的目標，全面提高汽輪發電機的經濟效率，保證能源得到最大限度的利用。

關鍵詞：汽輪機；運行工況；節能降耗

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）09-0073-02

當前，隨著能源的日益緊張，汽輪發電機開始成為人們關注的焦點，一種很普遍的觀點就是其能源耗費非常嚴重，然而，從節能的角度來看，汽輪發電機具有十分明顯的節能潛力。因此，為了能夠提高其經濟效益，應該把汽輪機的節能降耗作為主要的經濟措施。也就是說，如果想要在激烈的市場競爭中，最大限度的獲得經濟效益，就必須大力推行節能降耗措施。對于任何鋼鐵企業、發電廠來說，一個非常重要的節能降耗舉措就是提升他們的能源轉換效率，常見的方式包括降低熱損失、降低用電率、提高能源利用率、保證汽輪機的最佳運行工況、提高能源燃燒效率等，同時，這些節能降耗措施又以汽輪機運行調節效果最為明顯。本文的主要目的是進一步了解汽輪機的最佳運行工況，提出相應的汽輪機運行的節能降耗措施，降低運行過程中潛在的能源浪費現象，最終實現企業節能降耗的目標。

1 節能降耗簡析

在現有的無論是鋼鐵企業自備發電，還是大型發電廠的節能降耗措施中，不僅要依靠全面的管理方式提高他們的能源利用率，更應該從技術角度進行分析，加大技術創新的力度，從源頭上提高他們的能源轉換效率，降低能源耗費量。調查研究表明，在現有的經營管理方面存在比較大的缺陷，所以，想要真正意義的開展節能降耗工作，首先應該對燃燒系統進行全面的評估，找到可以采取節能降耗措施的環節。一般情況下，全面了解燃燒系統的運行參數之后，可以清楚的發現汽輪機的節能降耗潛力十分明顯，所以，節能降耗措施應該集中于汽輪機的運行工況的調節，比如技術創新或者優化控制等。

2 汽輪機運行的節能降耗控制措施分析

2.1 保證汽輪機運行時的給水溫度

機組運行時，給水溫度受兩方面因素的影響，一個是燃料是否充分燃燒；另一個是燃料量的大小。如果給水溫度偏低，就會相應的提高鍋爐的單位耗煤量，同時，也會提高鍋爐的用電量，進而造成鍋爐排煙的熱損失增加，必然會造成能源轉換效率的下降，所以，一定要嚴格控制燃料的用量的大小以及進料的速率。汽輪機在啟閉過程中，也要注意給水溫度的變化，保證給水溫度符合汽輪機的工作需求；注重汽輪機的日常維護，避免出現人為操作問題導致的運行程序崩潰的現象；經常檢查并清理加熱系統，保證管道內沒有沉積物，因為加熱系統管道內的沉積物會影響供熱效率，進而造成能量的損失；經常檢查管道是否出現漏水問題，提高加熱器的投入率。此外，需要注意的是高溫加熱器的水位，一定要讓運行工況下的水位維持在正常水平，這不僅關系到汽輪機的供熱率，還關系到汽輪機的安全工作問題。一般情況下，水室的密封性會影響到汽輪機的運行效率，如果汽輪機在運行工況下，水室出現泄漏問題，就會使得汽輪機出現高壓蒸汽泄漏的現象，高溫氣體和低溫設備之間出現熱交換，進而損失大量的熱能，其中，熱能損失的問題間接造成給水溫度的下降，最終影響汽輪機的工作效率。

2.2 確保汽輪機的凝結器的工作狀態

汽輪機的最佳運行工況取決于凝結器是否處于最佳真空狀態，如果汽輪機的凝結器處于最佳真空狀態，不僅可以直接提高汽輪機的工作效率，還能夠降低鍋爐的單位耗煤量，提高汽輪機運行的經濟效率，延長汽輪機的工作年限。所以，為了確保汽輪機的凝結器處于最佳真空狀態，必須做到以下幾點。首先，定期對汽輪機進行真空嚴密性試驗，時間周期最好為十天左右，同時，定期對汽輪機的凝結器進行檢修，主要是凝結器是否存在泄漏問題，這些措施能夠保證汽輪機的整體密封性能；其次，定期對射水泵的工作狀態進行檢查，觀察射水箱的水位能否滿足正常工作的要求，采用自動控制裝置，實時監控水溫，確保水溫在規定范圍內，同時，工作過程中，射水箱的水溫一般不高于25攝氏度。第三，嚴格控制循環水的水質，定期進行水質檢查，進而確保凝結器內不會出現水垢，如果在檢修過程中，發現凝結器內存在水垢，一定要立即進行清理，因為凝結器內的水垢會阻礙熱交換，消耗一部分熱量，降低凝結器的工作效率。最后，定期檢查凝結器內的水位是否處于正常工作范圍，這是汽輪機安全運行、提高汽輪機的經濟效益的保證。

2.3 汽輪機的不同工作狀態的控制

為了保證汽輪機的工作效率，必須讓汽輪機處于合理的工作狀態，通常情況下，要按照汽輪機的工作曲線進行參數的選擇，比如，汽輪機的啟動就需要按照啟動曲線的規律進行設置，大多數發電廠的汽輪機的主汽壓力工作區間為2.6MPa到3.0MPa之間，主汽溫度的工作區間在260攝氏度到300攝氏度之間，需要注意的是，主汽溫度不得高于400攝氏度，否則就會出現一定的安全隱患。然而，在汽輪機的實際運行時，汽輪機的啟動都需要一段時間的預熱，這一舉措不僅提高了并網的時間，也間接的提高了汽輪機的耗電量，最終提高了汽輪機的成本。從這個角度出發，可以通過以下方式解決這個問題，在汽輪機的啟動過程中，首先把主汽壓力控制在2.8MPa，上下浮動不得超過0.1MPa，然后進行手動控制，讓汽輪機處于負壓狀態，一般控制在50KPa左右。通過這種調節方式，可以適當增加蒸汽量，節約預熱時間，進而減少并網時間，提高經濟效益。

汽輪機在運行過程中，常見的運行方式是定-滑-定的模式，這種運行模式可以讓燃料充分燃燒，提高燃料的利用效率。此外，為了保證汽輪機的長時間處于高效運行狀態，可以采用變頻泵調節，在高負荷運行狀態下，使用高壓噴嘴進行調節。同時，該運行模式還能夠針對性的解決負荷不規則變化的問題，滿足汽輪機一次性調頻的需要，降低汽輪機的主汽壓力損失，進而維持主汽溫度，提高汽輪機的加熱效率。汽輪機只有在故障或者檢修時才會出現停機狀態，然而，汽輪機停止運行也需要采用合理的參數，盡量避免出現緊急停機現象，保證汽輪機不受損壞，提高汽輪機的運行年限。

2.4 汽輪機的技術改造措施

現有的汽輪機的技術還存在比較大的技術改造的空間，為了實現節能降耗的目標、提高汽輪機的工作效率、提升經濟效益，可以從汽輪機的不同方面進行技術改造。從目前了解的情況來看，汽輪機的技術改造的一個重要部分應該是凝汽器，這是因為凝汽器關系到整個汽輪機的工作效率，對汽輪機安全性和經濟性的影響十分明顯。一般情況下，凝汽器進行技術改造的方面主要有三個方面，包括凝汽器端差、凝結水過冷以及凝汽器真空，這三個方面的技術改造能夠大幅度的提高汽輪機運行的安全性指標，降低汽輪機維修的概率，避免出現長時間的停機檢修現象，減少汽輪機在低效率區間運行的時間，進而提高汽輪機的工作效率，實現節能降耗的目標。

3 結語

當前，節能降耗措施種類比較多，也可以從汽輪機的控制方面入手，制定相應的措施。本文主要從汽輪機運行時的調節措施入手，提出相應的節能降耗措施。對于汽輪機來說，節能降耗措施不僅僅局限于運行工況，還可以從其他的角度進行總結。然而，節能降耗潛力非常大，也是一項長期工作，需要進行全面的研究，細化每一個可以節能的環節，提高汽輪機的運行效率，進而提高經濟效益，實現企業的節能降耗的目標。

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