影響發電廠汽輪機能耗的重要因素及節能降耗對策

黃賢坤

摘要：發電廠汽輪機在運行時不可避免地會產生能源損耗，而研究如何降低損耗實現節能降耗運行是急需解決的問題。本文對引起汽輪機能耗問題的相關因素進行了分析，并提出了可行性建議。本文的研究工作具有一定的參考價值。

關鍵詞：發電廠 ?汽輪機 ?節能降耗 ?優化

一、發電廠汽輪機能耗因素分析

惡劣的工作環境也會導致汽輪機運行受到阻礙從而加大能源消耗，環境因素主要包括汽壓與溫度。本文將對這些因素進行逐一分析，并提出相應的解決策略，達到優化汽輪機工作效率、降低能耗的目的。

1.1汽缸的效率

汽輪機的汽缸分為內缸與外缸，內缸與外缸中間有一個由空氣填充的夾層。相對于其他裝置，汽輪機在運行時，汽缸更為獨立且封閉，汽缸內的空氣獨立循環，作為傳輸能與熱的媒介。因此，汽輪機在長時間的運行過程當中，汽缸空氣會一直循環工作，內部的溫度越來越高。此時，內缸過高的溫度便會使得它向外缸自發地傳遞熱能，此時夾層中的空氣變充當了熱的傳遞媒介這一角色，加大了汽輪機熱能的損失，造成汽輪機效率的下降。

1.2汽壓與溫度

因其工作需要過程伴隨大量熱能。而由于本身的封閉性，導致在運行過程當中其產生的汽壓與溫度會非常高，也會影響其效率。一般對于汽缸而言，其噴水量主要受到蒸汽的汽壓影響。而熱能不斷產生，噴水量也會逐漸增加，此時熱損耗逐漸提高。造成這種現象的原因主要兩方面，一方面是汽輪機的汽壓調節沒有做好，另外一方面是爐內燃燒的速率與其循環速度之間的差距太大。

二、發電廠汽輪機節能降耗運行策略

2.1嚴格控制鍋爐給水

實時調節給水的速率能夠有效降低能源損耗。如果鍋爐的水溫太高，此時應當減少水加熱的時間;而當鍋爐內水的溫度并不高時，則需要消耗很多能量才能使其加熱到標準溫度，這種情況會導致極大的能源損失。如果存在這種問題，應當裝置高壓加熱器，一般確保鍋爐給水的溫度處于適宜的水平。而對于運維人員來說，應當經常檢查水箱的焊板焊接處，防止因為結構不嚴密而導致的熱交換損失。

2.2改善汽輪機流通性

要想提升汽輪機流通性的水平，可以從許多方面入手，例如葉片、汽封結構、缸體結構與汽輪機的調節級。下文將對上述結構的流通性優化進行一一闡述。

首先，在優化葉片時，可以在汽輪機配備上一些更為高效的新型葉片，如目前廣受好評的變截面扭曲型葉片，它可以有效減少汽輪機工作狀態時的二次流失問題。其次，對汽缸優化時，可以直接淘汰傳統的兩齒平汽封模式，而采用四齒高低齒汽封，這樣做的好處在于能夠大幅度提高機內的封閉能力，機內的蒸汽不容易向外流失，之前汽機常常出現的漏汽問題也可以得到很好地解決另外，高壓進汽管的漏汽現象常有出現，針對這樣種問題，可以通過配置更多的密封環來解決。

2.3完善熱力系統

汽輪機的運行主要便是實現熱力系統的不斷循環，所有的機內組件都是為了達到這一目的而設置的，因此，要想從根本上大幅度提升汽輪機的效率，降低能源損耗，便不可以忽視這一方面的工作。針對不同的汽輪機型號與結構，進行適宜的配置優化方案。比如對于下缸疏水系統而言，應當盡量避免其上下缸出現溫差過大的問題，如果機組在兩次溫態啟動中溫差達到50℃以上，便會嚴重影響到機內汽缸的工作效率，甚至會產生安全隱患。此外，為了根據實際工作狀態與條件實現靈活的疏水工作，可以采用人工代替機動，實時開關疏水門。再比如在對汽輪機主機組進行優化時，也不要忽視了輔機裝置的優化。總之，需要根據電廠汽輪的工作需求，相應地改造汽輪機的熱力系統，進行整體性的優化。

2.4確保凝汽器

發電廠應當定期組織工作人員對凝汽器進行檢查，確保其密封性達標。目前最常用的主流檢查方案便是灌水檢漏法。比如水位較低，便需要立即調整，否則將會嚴重影響到凝汽器的真空效果。而如若出現了凝汽器的真空下降問題，則需要針對其產生的成因進行修復，一半需要檢測循環泵通過電流與水溫，并降低設備的運行負荷，觀察問題是否緩解，如果仍然比較嚴重，那么則需要立即關閉汽輪機，否則將會對汽輪機造成很大的損害。

三、實際操作中的節能策略

3.1汽輪機的啟動工作

在啟動汽輪機前，應當先調整相關參數。比如汽輪機的主汽壓力不可太高，我國有關標準指出，主汽壓力不可超過3.5MPa，主汽溫度不可低于300℃。而在實際的操作當中，這一標準是非常難達到的。在這種情況下，汽輪機進過一次工作之后，便需要經過一次暖機方可進行后續操作，這會使得汽輪機的工作效率較低，浪費了很多時間。因此，可以通過開高低旁來實現對壓力的嚴密管控，使得汽輪機所產生的蒸汽量能夠以極快的速度完成暖機過程。另外一方面，確保在啟動汽輪機裝置時，同時保持汽機的沖轉。

3.2汽輪機的運行工作

汽輪機通常使用定-滑-定的運行方式。這種運行模式的主要特征便在于運行負荷較低，最大程度上確保內部水循環能夠平穩進行。對于水泵軸在臨界狀態下的轉速控制工作而言，可以采取定壓調節方案，如果某區域內負荷偏高，此時一般通過噴嘴的方式進行調整。另外，中間負荷區域則采取滑壓運行。定-滑-定運行控制模式能夠應對與各類不同的負荷狀態，調頻工作一次到位，減少調節環節以達到節流減損的目的。當汽輪機負荷較高時，應當提高此時主汽壓力與溫度，此外，一定要確保此時加熱器水位符合標準。

3.3汽輪機的停機工作

汽輪機長時間的運行勢必導致其工作轉換效率降低，如若一直下去，能量的損耗程度將會越來越大。因此有必要根據實際運行的情況進行停機中斷，等待設備的溫度恢復到正常水平再進行二次運行。一般來說，主要采用滑參數方案完成停機，這種方案的好處在于能夠利用工作時產生的剩余熱能，將其用于支撐停機時短時間的發電工作，有效地提升了能量利用率。此外，還可以加快汽輪機的冷卻，為后續的工作縮短時間加快效率。

3.4治理閥門的內漏

這項工作需要從閥門的設計、安裝等所有環節，確保閥門能夠滿足發電廠汽輪機的工作要求，避免出現內漏問題，如果出現內漏現象，則需要工作人員手動關緊。而當閥門本身出現了漏洞，應當及時維修，必要時應當采取更換閥門的方式。值得注意的是，在修復完成之后，也需要對其運行的情況進行監控，比如在重啟機組之后，查看其是否仍然存在內漏的問題。總之，嚴格把控閥門不出現內漏問題，可以有效減少整個機組的熱損失。

四、結束語

發電過程當中汽輪機不可避免地會出現能源損耗問題，而如何實現發電廠汽輪機節能降耗運行是十分有必要研究的。本文分析了汽缸自身的工作效率、機組的流通性、環境氣壓與溫度等因素對發電廠汽輪機能耗的影響，并從相關方面，提出了發電廠汽輪機節能降耗運行策略。在實際工作當中，需要對造成汽輪機熱損的方方面面進行排查，改善管理，才能夠有效降低損耗。

參考文獻

[1]趙麗. 發電廠汽輪機運行節能降耗策略研究[J]. 數字化用戶，2019，25（5）：122.

[2]袁斌英. 電汽輪機運行中的節能降耗要點探析[J]. 中國化工貿易，2019，11（11）：152-153.