有關電廠汽輪機運行中節能降耗的對策研究

項志平　　李國華　　　（北方聯合電力長城電廠,內蒙古　鄂爾多斯　016215）

有關電廠汽輪機運行中節能降耗的對策研究

項志平李國華
（北方聯合電力長城電廠,內蒙古鄂爾多斯016215）

經濟的高速發展面臨的是能源的高度需求和消耗，其中，電力的需求和消耗與人們的日常生活聯系最緊密。然而資源的有限使我們必須提高發電效率，這取決于在電廠發電的過程中汽輪機的最優化運行，從而實現節能減耗。本文就電廠汽輪機運行中節能減耗的問題及主要措施進行了分析。

發電廠；汽輪機；優化措施；節能減耗

1　前言

能源是實現我國各項發展的重要保障，對經濟增長起著重要作用。目前我國很多重要資源存在嚴重不足的問題，所以節能減耗以實現各項發展是刻不容緩的任務。我國目前的主要發電形式采用火力發電，但其在不斷消耗煤炭資源的同時也在破壞環境，存在很多負面影響。節能減排在電力工作中成為首要任務，電廠的發電過程中，汽輪機是最核心的設備。汽輪機的消耗成本占整個生產成本的主要部分，也影響著企業的整體經濟效益，因此，必須提高電廠汽輪機的運行效率，減少熱能消耗，以實現整體的節能減排，最終達到能源和環境的雙重保障。

2　電廠汽輪機工作分析

汽輪機是能將蒸汽熱能轉化為機械功的外燃回轉式機械，來自鍋爐的蒸汽進入汽輪機后，依次經過一系列環形配置的噴嘴和動葉，將蒸汽的熱能轉化為汽輪機轉子旋轉的機械能。汽輪機輸出軸和發電機連接，從而實現發電。

汽輪機的啟動需達到其啟動沖轉參數，主汽壓力應保持在2.5MPa～3.5MPa，主汽溫度達到300℃以上，同時過熱度要在50℃以上，且不超過420℃.然后運行采用“定”-“滑”-“定”的方式來適應各種負荷下的工作，為保持鍋爐內水循環和燃燒情況的穩定，要在低負荷時采用定壓調節，控制水泵軸臨界轉速；在高負荷區域時轉變通流面積；中間負荷區域調節汽門來關閉運行。汽輪機的運行過程進行優化可實現節能減耗，同時停機時間的選擇也是降低汽輪機溫度減少能量消耗的關鍵，在“滑”運行方式下停機可實現余熱的充分利用，同時也能充分降低設備溫度。

3　影響汽輪機節能減耗的因素

（1）汽輪機組的氣缸運行效率。汽輪機汽缸是將汽輪機的通流部分與大氣隔開，以形成蒸汽熱能轉換為機械能的封閉汽室，外邊連接進汽、排汽、回熱抽汽等管道以及支撐座架等。當機組正常運行時，由于內缸溫度很高，其熱量源源不斷地輻射到外缸，夾層汽流從中起冷卻作用。當機組冷態啟動時，夾層汽流起加熱作用。因此汽缸的工作效率直接影響汽輪機的熱能消耗。

（2）運行機組的溫度和氣壓。汽輪機機組運行的溫度和氣壓直接影響著設備的運行效率，從而影響能量的節約和損耗。設備運行時汽缸會因燃料的供應而引起的空氣比重和噴水量的增加而導致工作效率大大降低，過程中損耗大量熱能。

（3）運行機組的通流性。通流性會影響設備中氣體的做功，通流面積和汽流量如果得到增加和改善，就可以使汽輪機的缸內效率大大提高，通流性的保證是實現汽輪機減耗的關鍵因素。

4　汽輪機目前工作的現狀及結構設計的不足

汽輪機是電廠的主要設備，其運行情況起著舉足輕重的作用，如果各項數據超出額定參數，會對汽輪機組的整體運行造成很大的安全隱患。目前我國的火力發電中汽輪機的工作狀況還存在很多不足，從經濟和環保方面考慮，其問題的解決和改善迫在眉睫。

（1）機組的結構設計不經濟。我國目前的汽輪機機組設計水平與國際先進水平存在很大差距，雖然近些年在不斷地改進和優化，但是仍存在汽缸通流面的問題，急需改進，通流面的設計直接決定了氣缸的通流性，從而影響設備的溫度和關閉降溫問題，最終導致能量的損耗。

（2）熱力系統有待改善。熱力系統的設計復雜，并且很多功能的利用不夠高效，熱備系統、疏水方式、系統程序都不合理，存在安全問題，也增加了維護、檢修的工作量和相關費用。既不經濟，也有能量損耗。

（3）空冷凝器的運行弊端。空冷凝器作為汽輪機重要的組成部分，它極易受外界環境的影響，當受到風沙的影響時，沙塵會沉積在翅片管處，造成熱阻加大，嚴重影響其熱的傳導性。而且，目前我國的汽輪機冷凝器普遍容易在溫度低時出現流量不均，氣體凝集等等。

5　電廠汽輪機節能減耗的主要應對措施

針對以上對汽輪機運行中存在的不足，結合節能減耗的目標，對其解決方案有如下分析：

（1）優化機組的熱力系統。汽輪機熱力系統決定著其運行的經濟性，在減少能量的消耗時應從優化機組的熱力系統入手。對其整體進行優化，消除運行過程中的能量外漏，減少內漏等等。根據系統的布置和系統的管道走向合理調整，盡量減少熱能損耗；改進高加疏水調整方式，試驗運行高加運行水位；優化高壓外下缸和中壓外下缸疏水系統；同時也需要注意，熱力系統閥門的檢修工作以及整個熱力系統的診斷工作。對給水量進行優化和合理調度，提高電廠整體經濟效益。

（2）凝汽器的優化。凝汽器的良好運行時實現節能減耗的重要一步，在機組的正常運行中，利用凝汽器的直空抽氣系統來進行優化，首先使其內部保持在真空狀態下，提高機組運行的高效性，同時對電廠的熱力循環系統的效率進行提升。具體來講，對凝汽器的優化可從降低熱負荷、提高真空的密閉性、改變冷卻水溫方面入手。從而使抽氣系統得到優化，避免真實系統出現滲漏的情況發生。

在冷凝器喉部安裝降低熱負荷的裝置，即霧化式噴頭，通過接觸式的傳熱效果，吸收蒸汽的凝結熱量，形成一個混合式凝汽器，已達到減少熱負荷的目的。同時也需要定期檢查整個真空系統的連接處、各個閥門是否有漏點和松動，保證整個系統的密閉性。

6　結束語

在能源已成為危機資源的今天，節能減耗無疑成為最關鍵的主題。電力作為最系民生的一項耗能產業也需將節能和減耗作為生產的宗旨。汽輪機的運行中很多問題有待我們去探究和解決，希望通過汽輪機運行中不斷改進和完善，達到節能減耗的目的，最終實現經濟與環保的雙贏。

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