火力發電廠汽輪機組的節能降耗措施研究

趙向富

摘 要：本文主要分析了火電廠汽輪機組的節能降耗的措施。

關鍵詞：汽機輪；凝汽器；節能降耗；應用

中圖分類號：TK26 文獻標識碼：A

火力發電在提供電力的同時消耗著我國煤炭資源并且造成環境污染。隨著我國經濟的迅速發展，重工業對電量的需求日益增加，火力發電變成了緩解電力緊缺的不二選擇，由于需要大量煤炭，過度開采導致地表下沉等危害。火力發電廠的三大主要設備鍋爐、汽輪機，發電機，為了有效地保證節能減排，我們將針對汽輪機進行改造來降低能耗。

1 汽輪機概述

汽輪機是一種以蒸汽為動力，并將蒸汽的熱能轉化為動能的旋轉式機械，廣泛的應用于現代火力發電廠中，與復式蒸汽機相比，汽輪機具有效率高，壽命長等優點，當然它也存在著一些缺點，汽輪機在使用過程中會經常出現問題，比如汽輪機滲漏和汽缸變形等問題。隨著人們對電能需求的增多，火力發電的效率有必要提升，那么汽輪機組作為火力發電中一個重要的環節，也必須跟隨時代的要求，就必須得解決耗能大的問題，節能降耗迫在眉睫。

2 熱力系統存在的問題和影響，汽輪機的熱力系統的能損分析

2.1 汽輪機組熱力系統存在的問題。要進行一輪和二輪的修正，將修正值盡量的減小；汽輪機本體存在問題，輔機和熱力系統方面存在問題；基礎運行方式和參數控制方式存在問題這一系列問題歸納起來就是設計、制造、安裝、運行、維護整個的全過程，隨后反映出基礎運行的熱耗比較高。

2.2 火力發電廠汽輪機組能耗分析。（1）本體方面缸效率偏低，缸效率下降速度快。上下缸的溫差比較大，氣缸套變形。這一系列問題都反映在這實際的運行當中；（2）系統的有效能損失大，熱力系統復雜而且龐大，控制方式不合理；（3）冷端方面：真空的嚴密性；凝結器的清潔度；冷端系統的設備不完善；真空度低；循環水泵的運行不一定合理；真空泵的冷端設計存在問題；（4）能損的分析：我們在熱耗率的影響分析方面從三方面入手的，分別是：（a）本體的方面；（b）冷端系統方面；（c）熱力系統方面。主要考慮主輪機的泄漏，載熱蒸汽流量的變化等等方面。例如在10度時凝氣器壓力為3.5kPa，對熱耗率影響為-70.35而20度時凝汽器壓力為4.9kPa，對熱耗影響為0。

3 解決上述問題的技術方法及措施

按照原則有改造時要保證機組安全；設備與熱力系統并重；簡單好做，投入的資金小，效果明顯；針對機組運行時所反映的實際問題來進行設計，安裝，維護。解決該問題的方法是：通過現場調研，每個機組出現的問題可能會不一樣，隨后對機組進行局部和整體的實驗，看看哪部分出現了問題，隨后制訂出一套改進的方案，并要保證機組的安全性和經濟性，隨后進行現場試驗，驗證改進后的機組是否符合制定的要求，進行大致和深入的了解，然后總結經驗，進一步改進運行方式提高經濟性，可以讓大多數火力發電廠所接受，最后進行診斷實驗，保留數據，為以后的改進留下資料。（1） 針對本體方面問題的措施。本體方面有汽封形式，進行檢修工藝的改造；汽輪機本體監測測量系統等，這些方法主要解決的是氣缸溫差大和汽缸變形等問題。（2）對于熱力系統方面問題的措施。簡化系統和設備；優化電路的聯接；消除外漏并且盡可能減少內漏；合理的布局便于以后檢修。全面改造疏水系統通過合并，取消，改變流向來減少其熱損失；改變操作方式及閥門配置防止發生泄漏。（3）對冷端系統的處理。其目的是優化冷端系統達到最大的經濟性，在一定負荷和循環水進口的溫度條件下。針對冷端系統的節能：保證在安全的前提下，通過定量分析影響冷端系統的主要因素，提出一系列的方法，改善設備運行水平，提高機組的性能指標。對于循環水系統：若系統阻力大于循環水泵會使冷卻水流量不足機組真空偏低；若系統阻力小于循環水泵，冷卻水流量偏大。

4 火力發電廠汽輪機組節能降耗的其他措施

4.1 將凝汽器調整至最佳真空狀態。汽輪機組中的排氣進入凝汽器后，通過凝汽器的冷卻裝置，凝結成為水，汽輪機組的乏氣凝結成為水后，體積固然縮小，使原來充滿蒸汽的凝汽器封閉空間變為真空，以使汽輪機組內的蒸汽達到最低壓力，增大蒸汽在汽輪機組中的使用率，強化走凝汽器的換熱效果，提高循環熱效率。（1）保持凝汽器的清潔度。凝汽器的銅管內部極易結垢，而凝汽器結垢后會嚴重影響凝汽器的換熱效率，從而影響汽輪機組的熱經濟性，凝汽器內形成水垢后，會大大降低凝汽器的真空效果，由于水垢的導熱性差，因而極具的降低了凝汽器的換熱效率。然而凝汽器要如何清洗呢？凝汽器若是人工進行清洗，耗時耗力并且清洗效果不是很好，所以可以在凝汽器的冷卻水裝置附近裝一個專門清洗凝汽器的裝置，利用化學以及物理原理將凝汽器清洗干凈，使凝汽器達到最佳真空狀態，達到節能降耗作用。（2）降低冷卻水溫度。汽輪機組在運行過程中，凝汽器里的真空度會受到冷卻水的水溫等外界因素的影響，而影響冷卻水溫度的主要因素是循環水系統。如果冷卻裝置發生故障，其出水口溫度就會提高，影響冷卻效果，進而影響凝汽器里的真空狀態。針對此現象，需要定期的對冷卻水裝置進行檢查，并及時對其進行修護，以保障火力發電廠中汽輪機組運行時冷卻水的最佳溫度。（3）降低凝汽器熱負荷。降低凝汽器的熱負荷，能夠有效的提升汽輪機組的換熱效率，同時還可以減輕凝汽器的熱負荷。具體方法：在凝汽器喉部加裝霧化噴霧，以防止散熱損耗，進而減輕凝汽器的熱負荷。對提高真空有巨大作用。

4.2 提高給水溫度。給水溫度對于鍋爐燃料使用率具有直接影響，隨著給水溫度的提升，燃料的使用率也相應的增加。若是溫度過低，會增加煤炭的消耗，不但不經濟，而且還加重了空氣污染，煤炭利用率低，生產效率低下。對此，可適當的增加給水溫度，具體實施方法如下：（1）保證高加投入率。保證高加投入率，就是在汽輪機組滑啟、滑停時，對給水溫度加以合理控制，在啟停過程中需要投入高壓加熱器，如果在操作過程中，出現了問題，就必須及時停止工作，在必要時，應對汽輪機組中換熱器進行清洗，以防止換熱器內的污垢造成熱壓力或溫差壓力，而達到節能降耗的作用。（2）保持水位，定期檢查加熱器并及時進行維修。加熱器水位對于回熱系統有著重要的影響，水位過高或過低都會對系統造成影響，水位過高，影響了換熱，端差增大；水位過低，也會對回熱系統造成影響。對此，可以在加熱器附近安裝水位自動調節裝置，以確保最合適的水位，并且要對其進行定期檢修。

4.3 降低汽輪機組啟動和運行時的能耗。由于汽輪機組在運行時的壓力值與真空時的壓力值之差過大，以致大量的蒸汽進入到系統中，降低了汽輪機組的工作效率。對此，可以減少兩者之間的壓力值差，縮短并網之差。

結語

在當前的經濟環境形式下，節能降耗成為時代的主流，汽輪機作為火力發電的一重要組成部分，也是耗能大戶，對火力發電的經濟運行、節能降耗有著直接影響。隨著人類需求的不斷變化，供應商也在不斷變化著，許多問題也在更新變化著，所以我們要在實踐中不斷發現問題，并尋求解決問題的方法。火力發電廠汽輪機組的節能降耗是一項復雜的工作，為了降低能耗，需要我們在實踐過程中總結經驗、不斷發現、引進先進技術和先進人才降低汽輪機組能耗，保證系統節能效果，提高社會生產率。

參考文獻

[1]敖中流.火力發電廠汽輪機組節能降耗措施探討[J].中國新技術新產品， 2013 （18）：100-101.