火力發電廠汽輪機組的節能降耗方法論述

李延凱

摘 要：隨著我國社會經濟的迅速提高，企業生產經營以及人們日常生活對電力能源的需求與日俱增，因此發電廠即將面對更為嚴峻的挑戰，對于火力發電廠來說，汽輪機組是進行發電作業的關鍵設備，發電企業要想獲得一定的經濟效益，可以從機器設備方面入手，在確保生產質量和效率的情況下，降低生產經營成本，以此取得目標經濟效益。本文首先對汽輪機組的運轉特性作了簡要概述，其次總結分析了汽輪機組高能耗的主要原因，最后重點探討了汽輪機組節能降耗優化措施，希望能夠給予相關研究者一定的借鑒經驗。

關鍵詞：火力發電廠；汽輪機組；節能降耗；措施

汽輪機是影響火力發電廠工作效率以及生產成本的首要生產裝置之一，自始至終都是火力發電廠進行生產經營的發展目標，面對當前的時代潮流下，企業要想最大程度上獲得經濟效益，應該針對汽輪機組的運轉情況，通過換新、調整原有設備，進行設備的節能降耗研究，盡力降低設備的運轉耗能，確保機組始終處于最優的運轉狀態，輔之以先進的技術進行優化調整，進而實現設備的高效運轉，使得生產符合現代社會的需求。

1 汽輪機組的運轉特征

汽輪機組是火力發電廠進行生產作業的關鍵設備，以蒸汽為動力源，實現將熱能轉化成動能。相較于傳統的蒸汽機來說，對外在環境的抗干擾水平高，運轉效率更高，服務壽命更長。但是仍然存在一些不足，例如，汽缸變形、滲漏等，導致生產經營效率降低、能耗大、生產環境不穩定以及增強后期設備的維管工作量。汽輪機組的運轉原理有以下兩方面：第一，沖動作用原理。汽輪機開始運轉時，迅速高溫蒸汽經過運動葉片以及靜止葉片汽道過程中，運動方向產生變化，立即沖擊葉片，因而葉片進行運轉，實現了熱能向機械能的轉變；第二，反動作用原理。因為蒸汽處于運動葉片構成的汽道位置時，將會發生緩慢升溫、膨脹并且加速的情況，因而變動初始方向，隨即為葉片提供沖動力，進而推動葉片做功。

2 汽輪機組高能耗原因

在實際的汽輪機組生產過程中，普遍存在高能耗的情況，概括過去在設備裝置和施工過程中的作業經驗，高耗能原因主要有以下四點：汽缸效率、通流性、出力系數以及汽壓溫度。第一，汽缸效率。該因素是決定火電廠的生產效率的首要因素。盡管對于大多數的發電廠來說，都有已經健全了設備的維管制度，但是制度落實程度低，加之監督管理力度不夠，導致汽輪機組的安裝與維管不符合標準，因此實際汽缸效率普遍低于產品設計目標，造成器械能耗增加。第二，通流性。汽輪機組的通流性與蒸汽做功高低有著密切關系，倘若缺乏通流性，則會增加機組能耗。因此需要調節機組內部蒸汽流量以及流通橫面大小，使氣缸效率得到提升，進而降低能耗。第三，出力系數。因為不同時間的電網，電力載重不同，并且有較大差距，造成汽輪機組為了滿足不停變化的電力荷載情況的需要，而產生耗能增加。第四，汽壓溫度。當汽輪機組的處于低汽壓時，燃料無法滿足機組的需要，造成其內蒸汽流量迅速增加，但是又因為蒸汽氣壓低，導致運轉效率低。

3 汽輪機組節能降耗優化措施

3.1 機組運轉狀態調整

可以采用高科技技術以及先進的器械對汽輪機組開展節能降耗研究創新，例如，以汽輪機的通流環節為調整核心，優化整改汽輪機組的啟動、運轉、關機等各種運動狀態，來增強汽缸效率。主要有以下三方面：第一，采用滑參數關機模式。作業人員應該以汽輪機組的運作特征為基礎，采用滑參數關機模式，可以保持機組內部零件的正常溫度，發揮鍋爐余溫，減少熱能損失的同時，還可以加大電力需要，避免加大機組運轉維管負擔；第二，靈活運用不同的運轉模式。在機組自身穩定的情況下，盡量使用定滑模式，當機組處于低負重運轉狀態時，采用低程度定壓方式，為了確保鍋爐能夠穩定、安全地燃燒，可以結合優良的水循環系統。另外，作業人員還應當給予配汽模式以重視，合理控制噴嘴狀態，確保機組的運轉狀態。第三，控制真空壓力數值。在機組開始運行時，將真空壓力調整至-65～-70kPa的范圍內，迅速提高汽輪機的蒸汽量，減少升溫時間，提升開機速度，實現降能。

3.2 降低冷卻水溫度

對于兩種循環系統來說，開式循環系統中的冷卻水溫度極易受到外部環境的干擾，而閉式循環體系中的冷卻水溫的影響因素，不但包括外在條件，還有器械自身的運轉狀態。所以，工作人員在進行作業時，要始終將減少機組能耗擺在首要位置，不斷加大對循環水水質的檢測力度，根據現實情況綜合剖析，適當添加合理的藥物調節劑。除此之外，還應該實現建立嚴謹、科學的管理制度，落實每項工作的負責管理人員，一旦冷卻水塔出現設備故障，區域負責人立即采用預防措施，及時解決問題，避免了事故的擴大化。同時，還應該定時定點對水塔排水槽、噴嘴和內部填料等方面開展檢查，避免出現阻塞事故，妨礙冷卻水效率。

3.3 保持凝汽機的真空狀態

保持凝汽機的真空狀態從以下兩方面入手：第一，及時清理冷卻面。及時清理凝汽機冷卻面的臟物，可以使用靈活運用酸洗法或者干洗法進行清洗，也可定期使用機械清洗，總之避免因其影響導熱過程；第二，降低排氣缸熱負荷。因為霧化式噴頭位于凝汽器咽喉部位，以接觸導熱，實現凝結吸收，促進汽水可以形成混合式凝汽器，以此實現降低排氣缸熱負荷的作業，營造良好的真空狀態，確保蒸汽做功效率。

3.4 積極做好維管工作

管理人員應該積極為汽輪機組的維護管理工作，建立對應的維護管理、檢測修理措施。在實際的生產過程中，嚴格依據作業標準以及工作流程進行汽輪機的開機和操作，同時實時監控機器的運行狀態，精確控制汽輪機組的各項運行參數，確保設備處于最佳運行狀態，降低能耗。同時，開展定期檢測管理作業，及時排除一切安全隱患。

4 結語

綜上所述，汽輪機組的節能降耗設計是貫穿整個火力發電廠生產發電的關鍵部分，企業應該充分運用之前的生產經營經驗，仔細研究汽輪機組的缺陷，努力調整機組的運轉狀態、盡量降低冷卻水溫度、保持凝汽機的真空狀態并且積極做好設備的維管工作，通過一系列的措施，來增強汽輪機組的運行效率，從而獲得長遠穩定的經濟收益。

參考文獻：

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