火力發電廠汽輪機組節能降耗措施分析

柳慧

摘 要：隨著時代的進步，社會經濟發展水平持續提高，各行業領域對電能質量提出了更高的要求。我國電能生產中，火力發電廠是重要生產部分，其運行模式規劃管理對供電質量與社會經濟發展有著決定性的影響。火力發電廠運行中，汽輪機非常重要，其能耗對火力發電廠運行經濟效率密切相關。因而為了降低能耗，火力發電廠深入研究汽輪機組節能降耗措施是十分重要的，以此發電時提高化石燃料使用效率。基于此，本文主要論述了火力發電廠汽輪機組節能降耗措施相關知識。

關鍵詞：火電廠;汽輪機組;節能降耗措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.090

0 引言

我國社會經濟發展中，火力發電是主要電力能源，電力總供給中，火力發電占比超過一半，但火力發電中，煤炭資源耗損量依然比較大。相對于大型發電廠，小型發電廠明顯趨于劣勢，因而為了促進社會經濟實現可持續發展，火力發電廠提高資源使用效率顯得尤為重要。火力發電廠運行中，汽輪機是重要構成設備，因而汽輪機實際運行中，必須要重視節能降耗。

1 概述汽輪機

利用蒸汽熱能實現做功操作，這種旋轉機械就是汽輪機，其實際運行中，借助沖動與反應作用原理，促使熱能轉換為機械能，以此充分發揮自身作用。沖動作用原理，噴嘴流出后，汽輪機液壓氣道方向發生改變。另外，葉輪旋轉過程中，發揮機械功能。反應原理的應用，是汽輪機蒸汽流向葉片，蒸汽通道發生膨脹，蒸汽流動加快，子葉片形成抗動量，葉輪出現旋轉，產生機械工作。基于上述原理的應用，汽輪機應用特點主要表現為：（1）熱效率高。汽輪機運行中，熱能轉換為機械能是關鍵，所以汽輪機實際運行中，熱能量產生量大，所以熱效率比較高。（2）較大的單機功率。因汽輪機是一種回旋形式，所以汽輪機持續運行中，功率耗損量大，增加了汽輪機功率。（3）使用壽命長，經久耐用，可選用各類價格低的燃料。（4）汽輪機實際運行中，汽輪機主機穩定性高，事故發生率不高，一般，使用三年后，才需一次大規模的維修，由此有效提高了設備使用效率。

2 汽輪機組能源損耗高的原因

2.1 能源損耗高的成因

火力發電廠中，作為一種原動機，通常，汽輪機是與泵、鍋爐、發電機與凝汽器等機械設備配套使用，其能源損耗量大的原因表現為：（1）汽輪機自身、噴嘴室與外缸等部位變形幾率大，低壓缸出汽邊水存在嚴重的腐蝕問題，隔板氣封與軸端氣封出現嚴重漏氣問題，調節閥有動靜自身提高能力差，氣閥有較大壓損，另外熱力系統泄漏幾率大。（2）適當地調整汽輪機組運行，因沒有合理的對運行方式、凝汽器真空高與冷卻水溫度高等引起能耗高的現象進行優化，使得火電廠成本支出明顯增加。

2.2 水冷凝汽器問題

其存在的問題主要包含：（1）冷卻水水質。假若冷卻水水質不好，就會引起凝汽器鋼管發生結垢，由此影響汽輪機組排汽換熱操作。（2）有較大的耗水量。水冷凝汽器火力發電機組中，冷卻塔內耗水量蒸發超過90%。（3）凝汽器出現泄漏，凝結水流向冷卻水中，并進入鍋爐，給水質量不高，使得汽水品質達不到標準，給水系統中長期超標或涌入大量冷卻水，使得鍋爐水冷壁出現嚴重結垢問題，形成垢下腐蝕問題，為水冷壁管爆炸或鼓包等事故的發生創造了條件，甚至會增加蒸汽鹽分含量，此種情況下，流通及汽輪機組閥門出現嚴重鹽垢問題，通流面積逐漸減小，機組出力日益減小。另外，調節與主自動汽門出現嚴重積垢問題后，引起卡澀問題，使得機組運行速度超標。

3 汽輪機組運行中，分析節能降耗措施

3.1 凝汽器熱負荷減小

汽輪機組運行中，減小凝汽器熱負荷降低機組能耗，以此提高機組整體運行效率的同時，機組熱負荷也明顯減小。因而，可將表面式加熱器設置在排汽缸喉部與凝汽器上端，以此直接將其與工業水系統連接起來，出口則直接連接化學供水系統，熱效率保障的基礎上，凝汽器運行中，有效預防熱負荷造成的負面影響。另外，還可將霧化噴頭設置于凝汽器喉部，將凝結蒸汽有效吸收掉，以此減少凝汽器形成的熱負荷，確保系統保持良好的真空狀態。整改過程中，要結合設備實際運行要求與條件，明確整改方案，因其會增加質量荷載，因而選擇必須要慎重。

3.2 增強真空系統嚴密性

汽輪機組運行中，真空系統嚴密性對其保持值有著決定性的影響，所以，必須要注意其不能發生泄漏。日常工作與維護中，要對凝汽器側與真空系統定期實施防漏處理，這是真空系統增強嚴密性的關鍵。日常維護中，還要嚴格檢查抽氣器噴嘴，確保其不存在堵塞或變形問題;適當地調整軸封蒸汽壓力數值，結合外部實際荷載力，合理進行修整。另外，對于真空系統而言，負壓系統閥門也是其嚴密性影響的重要部件，檢查必須要周密，確保各重要部件連接牢固。

3.3 冷卻水溫的降低

閉循環系統是內部封閉性循環系統，自然因素不會對其造成影響，循環水系統設備運行情況則是影響冷卻水溫的關鍵因素。假若冷水塔設備不正常，一般會增加出口溫度，無法獲得預期冷卻效果。一般，處理方法為，安排專人負責定期檢查與維護整個水塔設備，詳細登記噴嘴、填料及配水槽等水塔內部核心部件，發現問題后及時采取有效措施處理故障部位。

3.4 冷卻面的清洗

汽輪機組運行中，如果凝汽器冷卻面污垢量比較大，冷卻管阻力明顯增加，對凝汽運行安全帶來直接的影響，所以認真清理冷卻面是十分重要的，可利用酸洗與干洗兩種方法進行，如果不能才用一般方法清洗凝汽器冷卻面污垢，就可使用酸洗方法進行處理，采用5%濃度的氨基磺酸溶液酸洗劑，再添加適量地銅、酸緩釋劑與氫氟酸等，確保清洗水保持40攝氏度的溫度，對水流速度進行合理地調整，通過循環沖刷，依照清潔度檢測標準，對酸度大小進行科學控制，再反沖刷操作高位冷卻塔水。同時，除氧器熱水灌入凝汽器中，采用風機加熱將冷卻管內部吹干，硬化冷卻面污垢，再使用冷水進行反復沖洗，以此有效去除冷卻面污垢。如果凝汽器冷卻面出現污垢，就會導致無法獲得正常運行參數。冷卻面早期出現污垢后，選用干洗法認真清洗冷卻面。

3.5 給水溫度的提升

火電廠汽輪機運行中，給水溫度直接影響著鍋爐燃料使用效率，提高給水溫度，就可以增加燃料使用率。如果溫度太低，煤炭耗損量就會增加，加大經濟成本，嚴重污染空氣，煤炭使用效率不高，從而無法保障生產效率。因而，具體可從以下幾方面入手，適當地的提高給水溫度。（1）高加投入率得到保障。主要指汽輪機組滑啟與滑停過程中，合理控制給水溫度，啟停時加入高壓加熱器，一旦實際操作出現問題，則要及時停止運行，必要情況下，清晰汽輪機組換熱器，以防其內部污垢集聚帶來熱壓或溫差壓力，以此降低能源耗損。（2）保持水位，對加熱器做好定期檢查并及時維修。對于回熱系統而言，加熱器水位至關重要，水位太高、太低都會影響該系統，如果水位太高，換熱受到影響，加大端差;反之，也會影響回熱系統。所以，將水位自動調節裝置安裝于加熱器附件，合理控制水位，定期檢修也是十分必要的。

3.6 優化汽輪機組操作過程

火力發電廠運行中，汽輪機操作過程包含啟動、運行及停止等操作。操作啟動汽輪機后，暖機操作必不可少，其電能消耗量大，所以通過高低旁操作方式處理至關重要，以此確保穩定區間范圍內控制主機，降低汽輪機組暖機過程，在啟動操作時減少汽輪機功率損耗。汽輪機運行操作時，選用“定-滑-定”的操作模式，此種情況下，汽輪機運行保持低負荷狀態，提高燃料燃燒效率，增強水循環穩定性，以此有效控制水泵軸臨界轉速。汽輪機停機處理時，科學停機操作，可有效降低能源損耗，結合滑停參數，適當地調控停機操作，以此提高鍋爐余熱發電使用效率，降低鍋爐與汽輪機溫度，利于機器充分發揮其自身養護功效。

3.7 優化循環水泵

汽輪機真空情況，對汽輪機運行也有一定的影響，汽輪機真空狀態影響因素與循環水入口、水流量、冷卻管清潔性、真空嚴密性與排氣量等因素，如果汽輪機循環水泵不合理運行，就會加大能量耗損。獨立循環水泵運行時，盡管能夠節省一定的電能，但因循環水流量存在問題，機組真空高于極限真空情況下，蒸汽會造成末端動葉發生紊亂龐章，動葉出現極大的損失，循環水泵能耗也加大。汽輪機組運行中，為了有效實施節能降耗，某一機組負荷與循環水入口溫度確定情況下，循環水泵運行方式改變，通過循環水泵運行，汽輪機功率增加值及誰笨功率消耗增加值實現最大差異。

4 結束語

綜上所述，火力發電廠運行中，汽輪機與鍋爐是非常重要的構成，對火力發電廠節能降耗具有決定性的影響。因而為了創造更多的經濟效益，火電廠要加快實施汽輪機組節能降耗促使，提高企業市場競爭力，保持持久競爭優勢，以此為我國電能行業健康發展奠定良好的基礎。

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