電廠汽輪機運行的節能降耗研究

摘要：隨著社會的發展，國家越來越重視電廠節能降耗，而汽輪機作為電廠的主要耗能設備，研究其節能降耗對電廠的節能降耗具有重要意義。文章結合自身工作實踐，在研究了汽輪機節能降耗可行性的基礎上，分析了汽輪機的能耗問題，提出了汽輪機的節能降耗措施。

關鍵詞：發電廠；汽輪機；能耗問題；節能降耗；耗能設備 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM621 文章編號：1009-2374（2016）35-0103-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.050

1 電廠汽輪機節能降耗可行性研究

1.1 經濟效益層面的可行性

節能降耗改造汽輪機應按改造的實際投入與產出來分析，應詳細計算改造所需的成本與收益，盡量避免發生為節能而節能的情況。經實踐，人們發現購置新汽輪機的費用通常會高于技術改造在用汽輪機的費用，并且往往經過改造后的汽輪機也能有很好的節能效果，長期運行也可大量節能，提高電廠經濟效益。基于經濟效益的角度，改造優化汽輪機也有重要的現實意義。

1.2 技術改造層面的可行性

我國研究優化汽輪機的節能降耗起步較早，經長期發展，現已越來越成熟。實踐證明，通過對汽輪機實施技術改造，可大幅提高汽輪機的能源轉換效率與熱效率，并且可有效降低其能耗，同時經改造后的汽輪機安全性與穩定性也會有所提高。由此可見從技術層面出發，對汽輪機進行改造是可行的。

2 汽輪機的能耗問題

2.1 汽輪機能耗相對較高

汽輪機在電廠中主要以原動機的身份存在，借助汽輪機可實現電廠熱能、動能以及電能的轉換。通常汽輪機功能的實現應有相關設備配合，如發電機、加熱器、冷凝器、鍋爐、泵等。汽輪機噴嘴室的變形以及外缸的變形都會增加汽輪機的能耗，同時汽輪機隔板汽封的漏氣與軸端汽封的漏氣等也會增加汽輪機的能耗。汽輪機低壓缸出汽邊易遭受腐蝕，損傷氣閥壓，造成蒸汽泄漏，消耗能源。

在實際調整汽輪機組時，冷卻水溫度過高、凝汽器過于真空、具體運轉負荷不同于理論設置、沒有采用優化方式運轉等都會加重汽輪機組的能源消耗。

2.2 汽輪機中空冷凝汽器問題

風與沙塵是影響汽輪機凝汽器的主要因素，在沙塵較大地區，凝汽器長期運行，翹片時常會堆積大量沙塵，增大翹片管熱阻，對其傳熱造成影響，同時影響通道暢通。在設備所處的狀態為負風壓時，由于會有少量空氣吸入風機，這樣便會阻礙流通。此外，當凝結水有較多溶氧后，也會降低其傳熱效率，并且侵蝕冷凝汽的管道，使空冷凝汽器流量出現不均衡，最終影響汽輪機運行，降低汽輪機實際運行效率。

2.3 冷卻塔問題

冷卻塔噴頭、噴孔不匹配，噴頭堵塞等，都會造成冷卻塔內部循環水實際回水溫升，增加汽輪機的排氣溫度，引發低真空度，造成汽輪機能源消耗增加。

3 汽輪機運行節能降耗措施

3.1 控制水溫

通常，鍋爐燃料量與燃料燃燒程度都會影響汽輪機的給水溫度，當汽輪機給水溫度偏低時，鍋爐會大量耗電，同時會增加汽輪機的單位能耗，造成排煙時損失大量熱能，進而顯著降低能源利用率。對此，可借助下列三點進行改進：（1）可按照相關要求合理控制鍋爐燃料投放量與投放次數，來控制汽輪機的實際給水溫度，降低熱能損失；（2）應強化設備重要裝置的維護、保養力度，定期進行打掃、清理，提升其能源利用率；（3）應定期檢查相關管道，以防發生蒸汽泄露現象，進而有效提升加熱器的具體使用效率，實現節能降耗。

3.2 控制凝結器

基于凝結器會影響汽輪機的運行時限，可讓凝結器的真空狀態時刻達到最佳，這樣有助于汽輪機汽輪動能的提升，提高汽輪機使用效率，延長汽輪機使用壽命。電廠相關操作人員應讓凝結器工作狀態盡量處于最佳，具體可參照凝結器使用現狀，定期嚴密檢測凝結器，以確保凝結器具有良好的真空密封性。與此同時還應對射水泵實際性能進行檢測，一方面要確保射水箱中的水溫正常；另一方面還應確保箱內水位范圍正常。此外還應重視檢測凝結管道內的水質情況，可采用定期清理與不定期清理相結合的方式來提升機組的整體工作效率。最后為使凝水器的冷卻面積足夠大，冷卻時間足夠長，應重視凝結器水位的觀測，這樣可有效提升凝結器的工作效率。

3.3 控制汽輪機的啟動、運行以及停機

可通過科學、合理地控制汽輪機的啟動、實際運行以及停機，來提升汽輪機的工作效率，降低汽輪機能源消耗。汽輪機啟動時需長時間預熱，這是汽輪機啟動的主要耗能環節，這樣必然會使汽輪機能源消耗無形增加，具體可借助先打開旁壓，讓壓力保持在2.9MPa左右，然后人工開啟真空破門來控制汽輪機的真空，讓汽輪機蒸汽量增加，進而加速汽輪機暖機，縮短汽輪機啟動時間。

對于汽輪機的運行，可采用定、滑、定的方式來運行汽輪機，應確保機組在沒有穩定負荷的情況下，滿足一次性調頻，這樣可使壓力損失減少，促進能源利用率的提高，對于以上過程，應重視控制凝結器中的水溫。至于汽輪機的停機，一般不應停機，只有在進行汽輪機檢修作業時，必須得停機的情況下才可停機，在進行停機時，應確保不損傷機內相關設備，最大限度地延長汽輪機的使用壽命。

此外，還應重視管理汽輪機冷卻塔，應定期及時清理冷卻塔中的堵塞物，并應做好冷卻塔與其相關設備的故障排查工作，這樣有助于減少其排量消耗。

3.4 應依據實際情況改造汽輪機

為在提升汽輪機實際工作效能的同時降低其能源消耗，應重視依據實際運行情況改造汽輪機。可通過改造其相關設備，降低其運行成本，提升汽輪機能源利用率。通常可從汽輪機凝結器改造方面入手，具體應重視凝結器水文情況的改造與真空裝置改造，來完成汽輪機改良。此外，還可對汽輪機氣封系統進行改造，使其能源利用率提高，促進其能源消耗降低，最終提升電廠經濟效益。

4 結語

總之，汽輪機的節能降耗是一項系統工程需涉及很多內容。具體可通過控制給水溫度的方式，使其冷凝器的工作狀態，始終處于最佳來實現汽輪機節能降耗，也可通過科學、合理地控制汽輪機的啟動、運行以及停機，優化汽輪機運行，來實現汽輪機的節能降耗。此外還可通過有效控制汽輪機運行中的多個環節，并結合定期檢測，進行技術改造的方式來使汽輪機實現最終節能降耗。在實際工作中，要想有效降低汽輪機的能耗，還必須從本電廠汽輪機運行現狀出發，綜合考慮，全面分析，找出主要耗能環節，對癥下藥，才能有效降低汽輪機能耗，促進電廠的高產、高效。

參考文獻

[1] 白珊，薄荷，袁斌.汽輪機運行中節能降耗技術探討[J].企業技術開發，2013，（12）.

[2] 賈尚霖.電廠汽輪機運行的節能降耗探析[J].科技與企業，2014，9（10）.

[3] 項志平，李國華.有關電廠汽輪機運行中節能降耗的對策研究[J].山東工業技術，2015，（4）.

[4] 康英哲.電廠汽輪機運行的節能降耗[J].科技創新與應用，2014，1（3）.

[5] 陳鵬.電廠汽輪機運行節能降耗分析[J].現代商貿工業，2014，（20）.

[6] 裴艷梅，趙景輝.國產引進型300MW機組節能降耗改造探討與分析[J].華北電力技術，2009，（3）.

作者簡介：劉楊軍（1979-），男，湖南湘西人，冷水江市金竹山火力發電分公司助理工程師，研究方向：集控運行。

（責任編輯：王 波）