火電廠汽輪機節能降耗分析

摘要：隨著我國經濟的不斷發展，人們對各種能源的需求也越來越大，為能源功能企業帶來了巨大的機遇和挑戰。目前，電能是人們生活中不可缺少的重要能源，對人們的生產和生活都起到了良好的促進作用，電能的穩定供給為人們的生活保駕護航。在電廠的運行環節中，汽輪機發揮著重要的作用，憑借著良好的應用性能，為電能的輸送提供穩定的效果，保障了電力企業的可靠性，但是在汽輪機的運行過程中會出現大量的能耗損失，所以火電廠汽輪機節能降耗措施具有重要意義。本文針對火電廠汽輪機工作原理和影響能耗的主要因素進行分析，并探討火電廠汽輪機節能降耗的有效對策，保障火電廠企業的穩定發展，提高企業經濟效益。

關鍵詞：火電廠 汽輪機 運行效率 節能降耗

Analysis on Energy Saving and Consumption Reduction of Steam Turbine in Thermal Power Plant

DANG Zirui

（China Huadian Corporation Harbin Power Harbin Generation Co.，Ltd.， Harbin， Heilongjiang Province， 150000 China）

Abstract： With the continuous development of my country's economy， people's demand for various energy sources is also increasing， which brings huge opportunities and challenges to energy functional enterprises. At present， electric energy is an indispensable and important energy source in people's lives， and it has played a good role in promoting people's production and life. The stable supply of electric energy protects people's lives. In the operation of the power plant， the steam turbine plays an important role. With good application performance， it provides stable effects for the transmission of electric energy and guarantees the reliability of the power enterprise. However， a large amount of energy will appear during the operation of the steam turbine. Therefore， energy-saving and consumption-reducing measures for steam turbines in thermal power plants are of great significance. This article analyzes the working principles of steam turbines in thermal power plants and the main factors affecting energy consumption， and discusses effective countermeasures for energy saving and consumption reduction of steam turbines in thermal power plants to ensure the stable development of thermal power plants and improve their economic benefits.

Key Words： Thermal power plant; Steam turbine; Operating efficiency; Energy saving and consumption reduction

隨著科技化的發展，機械水平不斷提升，火電廠汽輪機應用也越來越廣泛，給電廠的電能輸送帶來了高效和穩定的輸出保障。但是，在火電廠汽輪機運行時，汽輪機在使用過程中難免會受到各類因素，造成大量的能源損失，影響電能的輸送穩定性發展。因此，為了有效地保障電力企業的經濟性，滿足人們越來越大的電能需求，電廠應該注重汽輪機的節能降耗的對策分析，開展汽輪機節能降耗改進措施，促進電力企業的穩定運行，從而實現健康的電力運營，促進社會的發展。

1火電廠汽輪機組的應用原理分析

近年來，我國電力事業實現了全面發展，滿足了人們的電力需求，而在我國電力企業的發展中，火力發電逐步成為現代電力產業的重要發電方式。火電廠生產作業中，汽輪機組作為重要的組成部分，其主要是將火電廠燃燒的蒸汽熱量轉化成汽輪機的動力來驅動，通過火力發電廠的汽輪機組來利用蒸汽實現能量轉化，并推動其他機械的正常運轉，從而產生電力能力。汽輪機組在整個發電環節中主要起到了熱能轉化的作用，將燃燒蒸汽產生的熱能轉化為機械設備的機械能，而其中的沖動和反動作用是整個汽輪機組工作的關鍵[1]。對于火電廠汽輪機組沖動作用來說，它指的是火電廠汽輪機組在實際運行中受到高溫高壓蒸汽的沖擊作用，火電廠汽輪機組動葉氣道旋轉，并隨著蒸汽流向來改變轉動方向，火電廠汽輪機組的葉片受到蒸汽的沖擊產生機械能，這個做工環節又叫作反省作用，在沖動作用下進行機械作用，氣流只會發生方向改變，而反動作用中隨著蒸汽的加速與膨脹，不會發生方向改變。62A54B3B-1A37-4B1E-8B77-8E17A9659B00

2應用火電廠汽輪機組耗能的主要因素

2.1火電廠汽輪機組設備

在火電廠汽輪機組結構中，汽缸作為整個汽輪機組的重要組成部分，利用氣缸可以將汽輪機的同流和外部空氣分離，從而有效地保障汽輪機組可以正常做工，并為火電廠汽輪機組的機械做工提供可靠的電力輸出。因此，為了有效地降低汽輪機組的能量損耗，必須全面掌握汽輪機組汽缸的工作原理，充分發揮汽缸在整個火電廠汽輪機組工作中的作用，提高做工效率。但是就我國當前的火電廠汽輪機組應用技術來看，在氣缸等機組設備的應用中仍然與發達國家的汽輪機技術存在一定的差距，同時我國技術人員的專業水平不足，所以許多自主研發的火電廠汽輪機組汽缸都存在許多缺陷，其實際運行效率無法滿足額定功率，因此導致火電廠汽輪機組運行效率降低，造成大量的能源浪費，不利于節能降耗的發展目標實現。

2.2火電廠汽輪機組溫度和蒸汽壓力因素

火電廠汽輪機組在實際運行中也會受到蒸汽壓力和外界溫度的影響，一般情況下，在火電廠汽輪機組的汽缸運行中，氣缸內的燃燒會產生大量的熱量，而影響氣缸內燃燒溫度的主要因素包括噴水量、空氣量等。如果噴水量超出了常規標準，那么就會加大火電廠汽輪機組中的汽缸壓力，從而影響火電廠汽輪機組的正常運行，加大燃料消耗。而如果燃料的供給不足，就會導致溫度無法滿足實際要求，進而導致加熱器積垢問題，也會對火電廠汽輪機組的汽缸運行效率產生影響，這些都是增加火電廠汽輪機組能耗的主要因素。倘若火電廠汽輪機組的空氣吹入量不足，那么也會造成火電廠汽輪機組汽缸壓力下降，同時氣缸內的燃料燃燒不充分，汽缸的壓力降低，也會導致火電廠汽輪機組工作效率不高，從而造成大量的燃料浪費。

2.3火電廠汽輪機組電力負荷因素

從過去幾十年的電力事業發展來看，由于我國科技水平不足，缺乏先進的理論支撐，導致我國電力運行穩定性一直備受影響，電網中的電流始終處于不穩定狀態。對于電網運行不穩定來說，首先是受到電力負荷的影響，當時電網中的電力負荷變化幅度較大，導致電力運行不穩定因素增加;其次是電力運行的峰谷變化出現較大浮動，所以在火電廠汽輪機組運行中，為了適應電網內部電流的不穩定運行特點，必須全面優化火電廠汽輪機組的結構，但是在改變結構環節中，就會造成火電廠汽輪機組出現無用功的做工狀態，造成一部分能量損失，不利于節能降耗的發展。

2.4人為因素

在火電廠汽輪機組的汽輪機組運行過程中，也要指派專業技術員開展火電廠汽輪機組的狀態維護和檢修檢查等工作，保障火電廠汽輪機組能夠穩定運行，避免受到故障影響而干擾火電廠正常生產。而對于火電廠汽輪機組的檢修、檢查和養護工作來說，都需要人為作業來完成，維持汽輪機的穩定性。倘若技術人員難以維持循環水系統、凝汽器以及汽輪機的穩定運行，就會影響火電廠汽輪機組的運行環節，提高火電廠汽輪機組運行的風險性，增加能源消耗，從而降低火電廠汽輪機組工作效率，不利于節能降耗理念效用的發揮。

3火電廠汽輪機組節能降耗優化措施

3.1冷卻水降溫系統

對于我國當前的火電廠汽輪機組結構來說，常見的水循環系統包括開式循環系統和閉式循環系統，對于開式水循環系統來說，這種模式下的水循環的冷卻水溫度受到外部因素的影響，而影響閉式水循環系統冷卻水的溫度的因素較多，主要包括設備的實際運行情況[2]。所以，為了能夠更好地發揮節能降耗需求，提高火電廠汽輪機組的運行效率，必須由專門技術人員定期開展水循環系統的檢查工作，在檢查水循環系統時也要對水質環境進行測定，并結合實際檢測結果設置有效的解決措施。在條件允許的情況下，還可以采用化學物質來進行處理。當遇到冷卻故障問題時，也會引發溫度急劇上升，所以要時刻關注冷卻水的溫度，并做好冷卻塔的水冷卻定期維護，保障火電廠汽輪機組冷卻循環系統的正常運行，避免冷卻塔出現堵塞現象，提高冷卻循環系統的運行效率，同時降低運行風險。

3.2火電廠汽輪機組供水溫度調控

對于火電廠汽輪機組的運行來說，其所消耗的燃料和供水溫度有著緊密的聯系，在火電廠汽輪機組的實際運行中，如果火電廠汽輪機組供水溫度比較低，那么就需要補充燃料，這時就會導致系統內部的排煙量增多，導致大部分熱量隨著排煙所流失，從而燃燒利用率大打折扣[3]。為此，火電廠汽輪機組運行中，為了達到節能降耗的效果，還要注重火電廠汽輪機組供水溫度的合理調控，保障汽輪機燃燒率提升，從而提高火電廠汽輪機組的運行效率。為了更好地實現火電廠汽輪機組的供水溫度調控，對技術人員也具有嚴格的要求，不僅要求技術人員熟悉設備的工作原理，同時也要能夠嚴格按照相關規定進行操作，并且定期開展火電廠汽輪機組的維護保養工作，及時規避火電廠汽輪機組的故障溫度，并且技術人員也要實時監測火電廠汽輪機組供水設備的溫度情況，保障水位和水溫在正常范圍內，并且提高供水加熱系統的密封性，如果工作人員在進行檢查過程中發現密封不嚴的現象，應該及時采取有效措施進行處理，提高火電廠汽輪機組供水系統的密封效果，保障設備的穩定運行，同時也要提高供水溫度，實現火電廠汽輪機組節能降耗的運行效果。

3.3火電廠汽輪機組冷凝器的監控管理

3.3.1清理冷卻面

隨著火電廠汽輪機組的長期運行，內部冷凝器設備也會逐漸產生污垢堆積，如果沒有做好冷凝器污垢的清理工作，很容易影響設備的正常運行。當冷凝器在運行過程中，通過選擇廠區內的預留水作為冷卻水，結合實際情況對冷凝器的冷卻面進行清洗，同時清洗方式可以選擇酸洗或者干洗混合兩種，當冷凝器的冷卻面產生污垢時，不會直接影響最終效果，而為了避免后續的污垢增多產生影響，應當在出現污垢時及時清理冷卻面，并對檢測人員定期檢查，選擇適合的清理模式[4]。

3.3.2熱負荷控制

為了更好地控制火電廠汽輪機組冷凝器，還要有效把控熱負荷，在火電廠汽輪機組實際運行中，通過選擇適合的方法來控制冷凝器的熱負荷，從而全面提升火電廠汽輪機組的運行效率。在實際冷凝器的熱負荷控制中，常見的方法是在冷凝器的喉部設置一個獨立控制系統，例如霧化噴頭，可以基于接觸實現傳熱，從而吸收冷凝器中的熱量，達到熱負荷控制效果，提高火電廠汽輪機組運行效率，滿足節能降耗的實際需求[5]。62A54B3B-1A37-4B1E-8B77-8E17A9659B00

3.4改進火電廠汽輪機組啟停模式

對于火電廠汽輪機組的運行原理分析來看，火電廠汽輪機組的啟停系統和汽車的啟停系統原理大致相同，當汽輪機在啟動或者停止模式下，都會不同程度地造成柴油損耗。因此，如果能夠采取科學的方法對汽輪機啟動與停止模式進行優化改進，就能夠有效降低火電廠汽輪機組的能源損耗，從而實現節能降耗的作用。為此，必須合理地優化火電廠汽輪機組的啟動和停止運行狀態，具體方法如下：在火電廠汽輪機組運行前，首先要全面監控汽輪機的運行狀態，做好火電廠汽輪機組各項參數的調節，如果火電廠汽輪機組的壓力增大，那么火電廠汽輪機組的能量消耗也會隨之增加，所以，在火電廠汽輪機組啟動過程中采用開高低旁的方法來降低啟動能量損耗，而當汽輪機停止運行后，還可以運用滑參數來實現停機效果，采用這種停機方式可以充分利用火電廠汽輪機組鍋爐內的余熱，通過余熱來產生機械能，進而實現持續發電，充分提升能源的利用率，并且也降低了能源損耗。另外，降低火電廠汽輪機組停機時參數的溫度，也有助于延長火電廠汽輪機組的使用壽命，對火電廠汽輪機的持續運行具有重要意義[6]。

4結語

綜上所述，在我國火電廠的大力發展中，汽輪機肩負著電力輸送的重要任務，為了確保火電廠發電作業的穩定性與可靠性，提高火電廠的經濟效益，必須注重汽輪機節能降耗技術的應用，通過對火電廠汽輪機的構造和基本原理進行分析，了解常見的汽輪機能源損耗影響因素，并針對不同的影響因素開展有效的節能降耗改造，促進火電廠汽輪機的運行效率，提高電能輸送的穩定性，從而為人們提供穩定可靠的電力能源。

參考文獻

[1]董海玲.電廠汽輪機節能降耗措施分析[J].上海電力大學學報，2021，37（S1）：9-10.

[2]裴智慧.火電廠汽輪機運行問題及應對措施[J].集成電路應用，2020，37（2）：120-121.

[3]王旭.火電廠汽輪機運行的節能降耗措施分析[J].集成電路應用，2020，37（8）：76-77.

[4]于超，張玉娟，王健.火電廠汽輪機運行存在的問題與對策[J].化工管理，2021（17）：133-134.

[5]鄒超.試析火電廠汽輪機組節能影響因素及其降耗對策[J].電力設備管理，2021（5）：101-102，165.

[6]郭慶杰.火電廠集控運行節能降耗技術[J].化學工程與裝備，2020（12）：223-224，245.

作者簡介：黨梓睿（1987—），男，本科，工程師，研究方向為熱能與動力。62A54B3B-1A37-4B1E-8B77-8E17A9659B00