燃氣發電廠汽輪機運行過程中節能降耗的實現

謝海平

摘 要：如何在節能減排的環境下有效降低汽輪機運行中的能源消耗，真正實現低碳環保也倍受電力行業關注。影響發電廠汽輪機能耗的因素包括汽缸工作效率，汽壓與溫度以及機組流通性。針對這些因素加以分析，提出發電廠汽輪機運行中的節能降耗措施，現實意義重大。

關鍵詞：汽輪機；能源消耗；節能降耗；發電廠；措施

中圖分類號：D922 文獻標識碼：A

1 發電廠汽輪機能耗的因素

（1）汽缸工作效率：發電廠汽輪機汽缸是一個相對封閉良好的汽室以阻斷汽缸內氣體與外界空氣，進而達到將更多的蒸汽熱能轉化為機械能。但是汽缸的內缸與外缸間還存在空氣夾層，在其工作時會通過熱輻射作用將內缸熱能傳遞至外缸，且夾層內的氣流也會在某種程度上對汽缸進行預加熱，以保障汽缸內工作效率。（2）汽壓與溫度：汽輪機正常工作時既要保證蒸汽的流通性，還會受到汽壓、溫度影響，進而影響到汽輪機的節能降耗。汽輪機工作時，汽缸內的噴水量能對氣壓、溫度產生相對應的影響；在熱能持續供應狀態下，噴水量與空氣間的比重會不斷增加，其對應的熱能消耗也會隨之增加，此時，汽輪機自身工作效率會出現較低狀態，進而產生能量耗損情況。另外，蒸汽壓力、溫度的變化會也對汽輪耗損產生一定影響。因此，在實際操作時，需保持鍋爐冷水壁、過熱器內部清潔，同時，還要保證器管線路的合理封閉性，進而保障對蒸汽溫度有效控制，進而達到降耗的目的。（3）機組流通性：汽輪機工作時，機組流通性則是組織能耗的重要因素之一，也是保障汽輪機正常工作的關鍵環節。若機組流通性受到影響時，則會造成能量的耗損。因此，欲提升汽輪機工作效率，則必須保證機組流通面積及氣流量，避免出現漏氣問題。

2 汽輪機節能降耗措施

2.1 對水溫進行控制

在汽輪機正常運行過程中，水溫如果偏低，會造成鍋爐用電量增加，使得汽輪機能耗增加。在排煙的過程中出現大量的熱能損失，使能源的使用效率降低。因此，要采取必要的措施，確保水溫在正常范圍內，不要出現溫度偏低的現象。改善措施：第一，要掌控好燃料的投放量和投放次數，確保水溫在汽輪機需求的范圍內，要采取科學的控制技術，嚴格按照相關要求進行，避免因為操作不當造成的熱能損失。第二，工作人員要提高操作技能以及技術能力，并做好對相關設備的維護，如定期檢查養護、清理和打掃的方式，使能源的使用效率提升。最后，應建立定期或不定期的管道檢查制度，防止出現蒸汽泄露的狀況，不斷提高加熱器的使用效率和使用效果，降低能源損耗。

2.2 對凝汽器進行控制

凝汽器對汽輪機的使用時限有重要的影響，因此，需要將凝汽器處于真空中，并保持良好的真空狀態，這種方式能夠很好地降低能源消耗，提高汽輪機的運行效率，并且有利于延長汽輪機的使用壽命，降低故障率。要對相關工作人員進行技術培訓，并規范操作流程，確保將凝汽器控制在最佳狀態，根據設備的使用狀況，定期對其進行嚴密性的檢測，使其真空密封性能保證在良好的狀況中，同時還需要檢測射水泵的相關性能，即在保證射水箱中的溫度低于 25℃的同時確保其水位在正常的范圍內。此外，還要重視對凝結管道內水質的檢測，要定期或不定期地對其進行清理，保障機組的運行效率不斷提高。同時要重視對凝汽器水位的觀測，讓凝水器能夠擁有充足的冷卻面積和時間，從而實現最終提升效率的目的。

2.3 對汽輪機運行狀況進行控制

通過對汽輪機運行狀況進行控制，使其處于最佳運行狀態，能夠一定程度減少對能源的損耗，提高能源利用率。如加強汽輪機中啟動、運行和停機控制力度，讓汽輪機的工作效率得以提升的同時降低能源的效率。在汽輪機啟動過程中，由于需要很長時間的預熱，造成對能源的消耗，因此，可以采取一些措施改善這一狀況，如先開旁壓的方法，讓該設備的壓力一直續約 2. 9 MPa，此后通過人工開啟真空破門的方式，讓汽輪機的真空最低不應低于 55 kPa。經過增加蒸汽量的方式提高暖機的速度，減短啟動的時間，從而讓膨脹的差值得以控制。另外，要維持好汽輪機鍋爐中的水循環，使機組在負荷不夠穩定的狀況下，能實現一次性的調頻需要，從而實現減低壓力損失的同時提升能源的利用效率。

2.4 優化汽輪機中的除氧器

除氧器主要的作用就是去除鍋爐給水中的氧氣以及其他不凝結氣體。很多時候對于保持汽輪機凝汽器的真空度時我們比較注重溫度等方面的改善與控制，卻忽視了汽輪機中的除氧器的作用，我們可以在保持溫度等外部因素的同時改善內部的除氧器，加大吸力，去除多余的氧氣以及其他不凝結氣體。

2.5 對汽輪機進行改造

從技術上來說，對汽輪機進行改造，也是降低能源損耗的重要途徑。可采用改進凝汽器的改良方式，提高能源利用率。采取這種方式的主要原因在于凝汽器本身的運行會對設備的運行產生影響，通過對其水位和真空裝等部位的改良，可以達到節能降耗的目的，并提高發電效率。對于三菱 M701 F4 型燃氣輪機，通過在檢修時對可能造成空氣泄漏的關鍵部位的檢查與修復，同時采用三菱重工改進型的部件，最終達到緩解由于機組長時間運行及頻繁啟停所造成的部件變形而引起的空氣泄漏，保證機組的設計余氣系數，以降低機組在檢修周期內NO、排放惡化的概率。通過進行改良措施，可以有效降低污染物排放和對能源的消耗，達到提高電廠經濟效益以及保護環境的雙贏局面。另外，還要注重對汽輪機的輔機改進，由于過度強調了主機質量的提升忽視了輔機，使得汽輪機在運行中的效率達不到所設計的水平，白白消耗了過多的能量，造成能源的損失耗費。對于輔機的運行方式的調整，是一項必不可少的工作，它可以有效地減少設計配套過程中造成的能量損失，從而提高設備的運行效率。

結束語

總之，發電廠汽輪機的節能降耗措施涵蓋了整個汽輪機組的各個方面，因此，相關工作人員既要注意平時對汽輪機組的維護與監控，還要細節觀察、認真總結經驗，在結合相關的節能降耗措施的同時，不斷進行節能降耗的技術創新，真正將節能降耗措施應用到工作實踐之中，以達到節能降耗、提升企業經濟效益的目的。

參考文獻

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