關(guān)于大型汽輪機(jī)組節(jié)能降耗問題的探討

覃俊挺

摘要：隨著社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，節(jié)能環(huán)保成為社會關(guān)注的焦點。在此情況下，該文對大型汽輪機(jī)組的節(jié)能降耗問題進(jìn)行了探討，分析了影響汽輪機(jī)節(jié)能降耗的因素，并闡述了300 MW汽輪機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀以及其中存的問題，提出了維持凝汽器內(nèi)真空，提高給水溫度，優(yōu)化運行控制，進(jìn)行節(jié)能宣傳與管理等相關(guān)解決措施，旨在降低汽輪機(jī)組的能源消耗，推動我國大型汽輪機(jī)組節(jié)能降耗的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電廠 汽輪機(jī) 節(jié)能降耗

中圖分類號：TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）03（c）-0250-01

1 影響汽輪機(jī)節(jié)能降耗的因素

1.1 汽輪機(jī)的通流性能

汽輪機(jī)組整體運行能效能否得到有效提升的關(guān)鍵，在于汽輪機(jī)的流通性能。將機(jī)組內(nèi)部的流通面積擴(kuò)大，讓進(jìn)氣流量加大，在極大程度上提升了缸內(nèi)效率，從而達(dá)到節(jié)能減排的效果。

1.2 汽輪機(jī)組的缸效率

當(dāng)前，在國內(nèi)電廠中，由于設(shè)備的質(zhì)量與安裝維護(hù)方面仍然存在著許多問題，導(dǎo)致國產(chǎn)的汽輪機(jī)組并沒有達(dá)到預(yù)定的設(shè)計值，相比于國內(nèi)的汽輪機(jī)組，差距較大。并且，當(dāng)機(jī)組內(nèi)的低壓、中壓、高壓內(nèi)缸效率每降低1%，相應(yīng)的整體熱耗率就會提升41、12以及15kJ/kW·h，在很大程度上阻礙了電廠的經(jīng)濟(jì)運行。

1.3 主蒸汽壓力

主蒸汽壓力也會影響到汽輪機(jī)的節(jié)能降耗。如果在機(jī)組運行中，給水壓力太低，并且沒有進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜紵{(diào)整，使得主蒸汽流量過大，就會造成機(jī)組的主蒸汽壓力過低，進(jìn)而降低整體的機(jī)組運行效率。

1.4 主蒸汽溫度

在機(jī)組運行中，如果沒有供應(yīng)足夠的燃料；吹入的空氣比重過大或噴水量過多；過熱器積垢，都會造成對機(jī)組自身熱損耗的加劇，影響機(jī)組的運行效率。

1.5 出力的系數(shù)

汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)運行中的一個重要影響因素是出力系數(shù)。由于我國的電力負(fù)荷波動較大，谷峰差值偏高，為了適應(yīng)電網(wǎng)的波動，機(jī)組必須進(jìn)行頻繁的調(diào)峰，造成大型汽輪機(jī)組的出力系數(shù)過低，運行中經(jīng)濟(jì)性較差。

2 300 MW汽輪機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀及主要問題

（1）300 MW汽輪機(jī)運行現(xiàn)狀；當(dāng)前，國內(nèi)使用的300 MW汽輪機(jī)組，很大一部分技術(shù)是由國外引進(jìn)的，并且引進(jìn)的時間較早，相對比較落后。大部分300 MW汽輪機(jī)由于受系統(tǒng)原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計、安裝維護(hù)等方面因素的影響，還存在經(jīng)濟(jì)性差、運行能耗高等各種問題。如，供電煤耗偏高。近幾年，我國國產(chǎn)發(fā)電機(jī)組的平均供電煤耗量相比于進(jìn)口機(jī)組，平均334 g/kW·h就會高出大概10 g。還有熱耗水平偏低問題，在早期投產(chǎn)的發(fā)電機(jī)組額定工況熱耗水平大體都低于設(shè)計值的6%，而新投產(chǎn)的則低2%左右。同時，我國國產(chǎn)的發(fā)電機(jī)組缸效率也都沒有達(dá)到設(shè)計值，與國外相比存在較大差距。

（2）汽輪機(jī)本體設(shè)計的問題；汽缸的效率并沒有達(dá)到預(yù)先的設(shè)計值，一般低于設(shè)計值的5%左右。并且，汽缸效率的下降速度過快。并且各監(jiān)控段抽氣溫度偏高、壓力超限，溫度普遍高于設(shè)計值15 ℃以上。平衡盤、軸承等系統(tǒng)的密封較差，出現(xiàn)嚴(yán)重的漏氣現(xiàn)象，而整體機(jī)組效率不高，啟動所耗時間較長。

（3）疏放水系統(tǒng)存在的問題；汽輪機(jī)組中的重要輔助設(shè)備為疏放水系統(tǒng)，疏放水系統(tǒng)的性能與運轉(zhuǎn)效率直接影響著電廠發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性，并且還制約這設(shè)備的安全性。大體而言，蒸汽管道與鍋爐、汽輪機(jī)兩大疏水部分組成了電廠的疏水系統(tǒng)。而當(dāng)前情況下，大型汽輪機(jī)疏水系統(tǒng)仍然存在著許多問題，有待解決。如，疏水閥門數(shù)量太多，造成機(jī)組在啟動停止時，會形成蒸汽排量過大。且由于閥門的前后壓差過高，閥芯極易被磨損，致使很多電廠都存在著疏水閥門的泄漏問題。而一些電廠所使用的背包式輸水?dāng)U容器，由于過大的疏汽量，加速了擴(kuò)容器排氣口的蒸汽流，造成凝汽器防沖板的損壞。而外置式的擴(kuò)容器，由于其排汽管道相對比較長，易形成中壓缸的疏水不暢，機(jī)組啟動時間被延長等現(xiàn)象。

3 節(jié)能降耗實施措施

3.1 凝汽器內(nèi)真空的維持

在汽輪機(jī)運行過程中，為了提高效率，必須盡可能地讓凝結(jié)器內(nèi)保持在真空狀態(tài)，以便減少對能源的消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。首先，要保障汽輪機(jī)密封性能的完好，組織對汽輪機(jī)的定期密封檢查。利用維修機(jī)會，檢查汽輪機(jī)中可能隱藏漏洞的機(jī)器，有效避免凝結(jié)器中泄漏問題的出現(xiàn)。其次，確保水泵維修工作的有效開展，定期檢查水池，及時了解水池溫度，當(dāng)池內(nèi)溫度過高時，應(yīng)該立即換水。最后，在質(zhì)量上控制循環(huán)水，定期清洗污垢，降低凝汽器中污垢出現(xiàn)的頻率，確保凝汽器交換功能的有效運行。同時，還要注意對凝汽器內(nèi)凝結(jié)水位的合理掌控，防止因為水位過高，而造成空間減少、冷卻面積不足，凝汽器內(nèi)真空下降現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3.2 給水溫度的提高

鍋爐燃料數(shù)量與給水溫度有著直接關(guān)聯(lián)，如果給水溫度太低，就需要消耗較多的燃料升溫。在這個過程中，會損耗大量熱量，降低鍋爐的溫度。因此，必須提高給水溫度。要保證高壓加熱器的投入率，在汽輪機(jī)的啟停過程中，加強(qiáng)對給水溫度的掌控，加強(qiáng)對汽輪機(jī)運行中的維護(hù)，避免因不合理操作而造成安全事故的發(fā)生，保持水位狀況的穩(wěn)定，按時清洗高壓加熱器換洗管，一次來提高高壓加熱器的投入率。同時，還要按時檢修加熱器，及時了解加熱器是否存在泄漏的現(xiàn)象，相鄰隔板的密封性是否完好，一旦發(fā)現(xiàn)其中隱藏的問題，必須及時處理。因為隔板焊接如果沒有達(dá)規(guī)，就極易造成部分高壓給水的偏差，進(jìn)而影響到給水溫度的高低，造成安全隱患。

3.3 優(yōu)化運行控制

汽輪機(jī)組如果是使用噴嘴進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)負(fù)荷高于80%時，就需要對主蒸汽的溫度、壓力和再熱器溫度進(jìn)行合理的運行控制，確保它們都處在規(guī)定范圍內(nèi)。而在滑壓運行區(qū)域內(nèi)的汽輪機(jī)組，對于其中主蒸汽溫度、壓力和再熱器溫度的控制，則需要按照機(jī)組滑運行曲線進(jìn)行。同時，還要嚴(yán)格控制除氧器的排氣量與鍋爐的排污量，及時處理系統(tǒng)中存在的泄漏問題，減少工質(zhì)帶走熱量的損失，及時掌控補(bǔ)水量。在300 MW 的汽輪機(jī)組中，需要將補(bǔ)水率控制在低于1%。建全長內(nèi)的自動監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)行在線能耗分析系統(tǒng)的研究開發(fā)，完善系統(tǒng)內(nèi)部的泵與機(jī)電設(shè)備，讓設(shè)備的運行能效得到提升。定時組織進(jìn)行汽輪機(jī)組優(yōu)化運行實踐，優(yōu)化不同負(fù)荷運行方式，改善凝汽機(jī)組系統(tǒng)的運行，合理化膠球清洗投運時間，讓各子系統(tǒng)保持在最佳的工作狀態(tài)，相互之間進(jìn)行良好配合。

3.4 進(jìn)行節(jié)能宣傳及管理

電廠需要大力宣傳節(jié)能降耗的相關(guān)信息與內(nèi)容，制定年度節(jié)能目標(biāo)，并通過考核系統(tǒng)監(jiān)督促各項目標(biāo)的達(dá)成，確保機(jī)組運行的經(jīng)濟(jì)可靠。首先，提高對燃煤采購方面的監(jiān)管，確保所采用的燃煤能達(dá)到鍋爐設(shè)計的相關(guān)規(guī)定。加強(qiáng)對場內(nèi)人員節(jié)能環(huán)保意識的培養(yǎng)，明確不同崗位人員工作中的節(jié)能職責(zé)，制定相關(guān)的節(jié)能考核系統(tǒng)，并采取激勵制度，激發(fā)員工節(jié)能降耗的熱情，進(jìn)而提升機(jī)組的運行效率。其次，加大宣傳力度，并組織技術(shù)交流，規(guī)定期限進(jìn)行節(jié)能降耗工作完成度的總結(jié)，分析其中存在的不足，為下一步的節(jié)能降耗提供參考依據(jù)。

總而言之，大型汽輪機(jī)組的節(jié)能降耗既可以減少企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，又能節(jié)約能源，避免加重對環(huán)境的污染。

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