關于汽輪機運轉的節能降耗的探討

閆海超

【摘 要】隨著社會的發展，節能降耗已經成為當今社會能源企業的主流發展方向。而電廠的主要生產設備汽輪機組是影響電廠的經濟運行的主要因素。本研究闡述了我國汽輪機組運行的基本現狀，詳細分析了存在的主要問題及影響節能降耗的因素，并且針對這些因素提出了一系列節能降耗改造措施。希望在火電廠安全高效運行方面起到一定的參考意義。

【關鍵詞】汽輪機；節能降耗；節能改造

在當今社會，電廠是耗能最高的企業之一，尤其是以燃燒煤作為能源的火電廠。正是由于火電廠的耗能非常高，所以降耗的空間性非常大。在電廠中主要耗能的組件之一就是汽輪機，如果想把電廠的經濟效益提高到最大，就要將汽輪機運轉時的損耗降至最低。在市場競爭越來越激烈的環境下，企業只有把節能降耗的潛力發揮到最佳，才能在這種大環境下處于最有利的競爭地位。本研究通過分析影響節能降耗的主要因素，希望在電廠機組的安全高效運行方面起到一定的參考意義。

1 汽輪機節能降耗的主要影響因素

1.1 汽輪機組的通流性能

汽輪機組的通流性能是影響汽輪機組耗能的最關鍵的要點，因此要積極地改善汽輪機組的該性能。改善汽輪機組的通流性能的主要手段包括以下兩點。第一點，擴大機組內部的通流面積；第二點，增加機組進氣流量。通過以上兩點可以高效率的提高缸內效率，進而達到節能減排的目的。

1.2 汽輪機的基本缸效率

與國外的汽輪機組相比較，國產的汽輪機組在實際生產中存在一定的劣勢。主要是因為設備自身質量和安裝維護不到位，從而導致了缸效率普遍遠遠低于設計時的期望值。并且在使用的過程中，如果將機組的低壓、中壓和高壓缸內效率每降低 1%，機組的整體熱耗率將會分別增加 41、12 和 15kJ/kW·h。這無形中增加了電廠的耗能，進而嚴重影響了電廠運行的經濟效益。

1.3 主蒸汽的壓力

機組的主蒸汽壓力是影響機組運行效率的關鍵因素之一。如果機組運行時的壓力調節過高或者過低、燃燒調整不當、主蒸汽流量過高，都會影響到機組運行的整體效率。

1.4 主蒸汽的溫度

燃料燃燒的充分與否直接關系到能耗的高低。而燃料完全燃燒的程度直接關系到主蒸汽溫度。如果主蒸汽的溫度太低，帶來的后果是機組的熱損耗大大增加，進而降低了運行的效率。而導致機組進汽溫度過低的原因主要有燃料供應不足、吹入空氣比重過大、噴水量大、過熱器積垢等。

1.5 出力系數

汽輪機經濟運行的另一個重要因素是出力系數。如果出力系數偏低，會導致機組運作狀況較差，從而影響到企業的經濟效益。出力系數偏低主要的影響因素有以下三方面。第一方面，電力負荷出現嚴重的波動；第二方面，波峰和波谷的差值太大，迫使機組為了適應電網的波動而做出調峰的行動。第三方面，機組調峰的頻率過快，導致機組無法正常運行。

2 汽輪機應用的基本現狀及存在的主要問題

2.1 運行的基本現狀

由于我國在汽輪機組方面的技術起步相對較晚，吸收國外相關領域技術不及時，尤其是在汽輪機的系統原理、基本機構、安全維護方面都不夠完善，使得汽輪機組運行的經濟效益較低、運行耗能高。主要可以從以下幾方面進行解讀。第一方面，供電煤的消耗量高，有數據表明，與國外同級別先進水平每千瓦時耗煤310g相比，我國國產發電機組供電耗煤要高出10g左右；第二方面，熱耗水平偏低，在實際生產中的實際耗能水平都要高出設計時耗能水平的2%到6%左右；第三方面，缸效率偏低，我國國產的汽輪發電機組缸效率既低于設計值，也低于國外平均水平值。因此，希望通過引進先進的技術，將機組性能進行改進，從而降低機組能耗進而提高整體性能。

2.2 汽輪機主體設計存在的問題

汽輪機主體設計存在的主要問題包括以下幾點：第一點，設計值均要高于實際汽缸效率，甚至出現設計值高于高壓缸的效率5%左右的現象；第二點，汽缸效率不穩定，出現下降的現象快；第三點，抽汽溫度的設計值要低于實際運行溫度；第四點，各階段的壓力超限的概率很高；第五點，基本結構的密封不好，出現漏氣的現象；第六點，機組啟動慢，整體效率較低；第七點，調節級的效率要遠遠小于設計時的預期值。

2.3 汽輪組存在的主要問題

疏放水系統是汽輪組的的重要輔助設備，疏放水系統的運行效率直接關系到汽輪機組的運行效率。因此需要對疏放水系統存在的問題進行分析。如果疏水系統出現疏水閥門過多，會直接影響到機組啟停時管道的蒸汽排量的大小，還會導致疏水閥泄露。而對于引進背包式疏水擴容器的電廠，最可能出現的問題是凝汽器的防沖板的損壞。但是對于普及外置式擴容器的電廠，最可能出現的問題有汽缸的疏水不暢以及延長機組啟動時間。

3 節能降耗實施措施

3.1 加裝必要裝置

節能降耗的措施之一是安裝必要裝置，這些必要裝置主要包括加裝調節級葉頂汽封、完善導氣管的密封、改進平衡盤的汽封、加裝阻氣片和使用不銹合金鋼管。通過增加安裝調節級葉頂汽封，可以降低漏氣的概率和提高效率。可以通過引進新型的鐘罩式密封結構或者采用材質更加可靠的密封環來完善導氣管的密封，進而達到節能的目的。而采用新型的蜂窩汽封、布萊登汽封結構是改進平衡盤的汽封的重要手段。上述的幾個方法的主要目的是提高設備的安全性和經濟性，從而使得設備形成良性循環，進而達到節能降耗的目的。

3.2 熱力及疏水系統的改進

機組在實際運行中會出現各種各樣的問題，通過改進疏水系統可以有效的防治不正常積水現象的發生，進而滿足實際需求。一般采取的措施有以下四點，首先是將產生同等壓力的疏水管路進行合并或者降低管道的基本長度和閥門數量；其次，選用高質量、高級別素材的閥門；再次，選用球閥作為疏水閥；最后，將電動閥門前后增設手動閥門，這樣可以提高系統正常工作時的可靠性。與此同時，還需要加強和完善建設電廠中的運行監控系統，實時做到同步監管和耗能分析，從而達到節能降耗的目的。

3.3 優化運行控制

優化運行控制對于節能降耗也起到非常重要的作用。本措施的最典型的例子是噴嘴調節的汽輪機組，如果該汽輪機組的負荷高于 80%，需要通過運行控制保證主蒸汽的溫度、壓力及再熱器的溫度在正常設計范圍；而且對于在滑壓運行區域的汽輪機組，應根據機組滑壓運行曲線對主蒸汽的溫度、壓力及再熱器的溫度進行嚴格的控制。同時還需要對除氧器排氣量和鍋爐排污量進行嚴格控制，對系統的泄漏進行治理，降低工質帶走的熱損失，控制補水量。同為重要的是要完善工廠內自動監控系統的建設，開發相應地在線運行能耗分析系統，并對系統內部的泵和電機設備進行變頻節能改造，提高設備運行能效。定期開展機組優化運行試驗，如：不同負荷運行方式的優化，凝汽機組系統運行優化加熱器水位控制優化、合理安排膠球清洗的投運時間等等，保證各子系統都工作在最優狀態并相互之間配合良好。

4 結語

本研究對汽輪機運行工作效率的影響因素進行分析，同時闡述了汽輪機運行在節能降耗的方面存在的問題和相應的措施。希望可以對汽輪機節能降耗方面起到積極的作用。同時也期望我國的電廠可以積極引入現代節能技術及管理方式，利用先進的管理方法對企業進行管理，從而使得電廠在競爭激烈的今天可以處于不敗之地，順應時代可持續發展的整體大方向。

【參考文獻】

[1]林龍.電廠汽輪機運行的節能降耗探討[J].黑龍江科技信息，2012（04）：78.

[2]孫遜，李光輝，董鳳仁，等.發電廠汽輪機及其輔機設備節能技術[J].中國高新技術企業，2012（17）：112-114.

[責任編輯：許麗]