電廠汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能降耗策略探析

是建新

國(guó)家能源集團(tuán)寧夏電力公司，寧夏銀川，750411

0 引言

近些年來(lái)，世界各國(guó)都遇到了一個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較棘手的問(wèn)題，那就是對(duì)各種不同能源的爭(zhēng)奪。我國(guó)雖然地大物博，能源豐富，但我國(guó)人口基數(shù)非常大，人均能源量非常小。在這種情況下，就需要進(jìn)行開(kāi)源和節(jié)流。也正因此，我國(guó)提出了節(jié)能降耗的要求。而在當(dāng)前電廠的生產(chǎn)過(guò)程中，電輪機(jī)占據(jù)著非常重要的位置。而當(dāng)前電子廠電輪機(jī)的耗能問(wèn)題，使電廠每年需要投入大量的成本來(lái)保證汽輪機(jī)的有效運(yùn)行，這不僅加劇了電廠的經(jīng)濟(jì)壓力，同樣也加速了當(dāng)前資源的枯竭，給整個(gè)環(huán)境的發(fā)展造成了非常大的壓力。要想不斷減少能源的浪費(fèi)，降低能源的消耗，企業(yè)必須要對(duì)電輪機(jī)內(nèi)部的軟件進(jìn)行分析，找到影響電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗的原因。

1 電廠汽輪機(jī)運(yùn)行的概況

電廠汽輪機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中，能夠?qū)⒄羝崮苻D(zhuǎn)化成為機(jī)械能，從而不斷滿足當(dāng)前電廠輸電的要求。在這個(gè)過(guò)程中，電輪機(jī)有著這樣的工作原理。首先，電輪機(jī)會(huì)接收鍋爐的蒸汽，然后將蒸汽輸送到凍液以及噴嘴中，使蒸汽提供的熱能，快速轉(zhuǎn)變成電輪機(jī)提供的機(jī)械能，最后與發(fā)電機(jī)進(jìn)行連接，從而能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電的作用。一般電機(jī)在啟動(dòng)后，就會(huì)在非常短的時(shí)間內(nèi)快速達(dá)到工作的正常數(shù)據(jù)要求，并將主機(jī)的溫度嚴(yán)格控制在300～400℃之間，在這樣的負(fù)荷下開(kāi)展一定的工作。但在這個(gè)整體運(yùn)行的過(guò)程中，有一些需要注意的關(guān)鍵點(diǎn)。首先就是鍋爐中的水。鍋爐中的水必須要是純凈水，水中不能有雜質(zhì)，水循環(huán)和水燃燒的狀態(tài)必須要保持在一個(gè)良好的過(guò)程中，通過(guò)電壓調(diào)節(jié)的方式不斷穩(wěn)定整個(gè)發(fā)展的過(guò)程[1]。

2 電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗的主要影響因素

通過(guò)上述對(duì)我國(guó)當(dāng)前電廠汽輪機(jī)運(yùn)行情況的概述，隨著當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽輪機(jī)已經(jīng)給自然環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重的壓力，所以在當(dāng)前的背景下，必須要加強(qiáng)電廠汽輪機(jī)的節(jié)能降耗工作。在開(kāi)展此項(xiàng)工作之前，首先就要了解到電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗的主要因素。電廠汽輪機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，下面就對(duì)其內(nèi)部主要的三種因素進(jìn)行分析。

2.1 汽輪機(jī)蒸汽壓力與溫度的影響

之所以分析壓力與溫度的影響，是因?yàn)殡姀S汽輪機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中涉及主蒸汽壓力和溫度的兩方面內(nèi)容。而這兩者之間的關(guān)系剛好成反比。首先，汽輪機(jī)在工作的過(guò)程中，蒸汽的流量會(huì)慢慢地增加，溫度也就會(huì)隨之增高，此時(shí)的蒸汽壓力卻會(huì)隨著溫度的升高而逐漸下降。所以當(dāng)汽輪機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中，必須要保證燃料的足夠供給，不能出現(xiàn)燃料供給不足的情況，否則蒸汽機(jī)內(nèi)部的溫度和壓力都會(huì)快速下降，就無(wú)法滿足汽輪機(jī)生產(chǎn)的節(jié)能減耗的要求[2]。

2.2 缸效率與機(jī)組通流性能的影響

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，通過(guò)對(duì)當(dāng)前輪機(jī)組氣缸的分析，氣缸其實(shí)就是汽輪機(jī)的外殼，也是發(fā)電廠中一個(gè)非常重要的主力設(shè)備。而該設(shè)備在發(fā)電運(yùn)行的過(guò)程中，對(duì)周圍的設(shè)施要求也比較高，必須要在一個(gè)高溫高壓的環(huán)境中，這樣才能阻隔一些氣體，最大程度地將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而完成供電的要求，汽機(jī)熱力系統(tǒng)圖如圖1所示。而在這個(gè)過(guò)程中，缸效率其實(shí)也就是汽輪機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中，其他能量轉(zhuǎn)化成電能的實(shí)際效率。但通過(guò)對(duì)當(dāng)前我國(guó)電廠所使用的汽輪機(jī)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，要想能夠使缸效率能夠達(dá)到預(yù)期的理想值，受到了很多因素的制約，目前來(lái)說(shuō)幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的。這是由于當(dāng)前制約缸效率發(fā)展的因素太多，尤其是在汽輪機(jī)內(nèi)部，各種因素之間的關(guān)系都非常緊密，只要一環(huán)出現(xiàn)了問(wèn)題，缸效率都會(huì)產(chǎn)生影響。所以在這個(gè)過(guò)程中，必須要控制好缸效率與機(jī)組流通性能之間的影響[3]。

圖1 汽機(jī)熱力系統(tǒng)圖

2.3 出力系數(shù)與水冷冷凝器的影響

水冷冷凝器是一種制冷系統(tǒng)中的機(jī)件，能夠快速地將氣體或者蒸汽轉(zhuǎn)化成液體，并將管子中的熱量以最快的速度轉(zhuǎn)移到管子附近的空氣中，這也就是一種非常常見(jiàn)的放熱過(guò)程。那通過(guò)對(duì)當(dāng)前電廠工作情況的觀察，發(fā)現(xiàn)在實(shí)際使用的過(guò)程中出現(xiàn)了兩個(gè)非常常見(jiàn)的問(wèn)題，首先就是水冷冷凝器使用過(guò)程中冷卻出道水質(zhì)是有一定問(wèn)題的，水中含有大量的雜質(zhì)，但使用的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致機(jī)器出現(xiàn)故障。其次，水冷冷凝器容易發(fā)生泄漏問(wèn)題，在使用的過(guò)程中容易出現(xiàn)內(nèi)部滲水的情況，長(zhǎng)期下去會(huì)導(dǎo)致冷凝體進(jìn)入鍋爐內(nèi)壁，腐蝕內(nèi)壁，甚至?xí)霈F(xiàn)水冷壁爆炸的情況，嚴(yán)重危害當(dāng)前的電力生產(chǎn)。根據(jù)對(duì)當(dāng)前汽輪機(jī)耗電量，電力負(fù)荷情況以及峰值大小的研究，發(fā)現(xiàn)電廠每隔一段時(shí)間就要對(duì)汽輪機(jī)做出調(diào)整，尤其是根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)測(cè)量的要素，汽輪機(jī)內(nèi)部的水冷冷凝器設(shè)備進(jìn)行查修和研究。水冷冷凝器設(shè)備的狀況，能夠直接反映出當(dāng)前電廠節(jié)約降能的效率。所以在使用水冷冷凝器設(shè)備時(shí)，也必須要重點(diǎn)關(guān)注儀器內(nèi)部的雜質(zhì)堵塞以及溶氧量超標(biāo)問(wèn)題，如果出現(xiàn)了這兩種問(wèn)題，必須要對(duì)儀器進(jìn)行重新檢修和更換，這會(huì)直接影響到汽輪機(jī)的消耗程度[4]。

3 電廠汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能降耗策略

通過(guò)上述的介紹，已經(jīng)分析了影響電子汽輪機(jī)節(jié)能降耗的主要因素，那么為了能夠不斷提高當(dāng)前我國(guó)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能降耗，相關(guān)技術(shù)專家又應(yīng)該怎么做呢？

3.1 保持汽輪機(jī)凝汽器最佳真空狀態(tài)

當(dāng)汽輪機(jī)內(nèi)部的水位過(guò)高時(shí)，機(jī)器內(nèi)部的內(nèi)外熱轉(zhuǎn)換技術(shù)是不夠的，這也就意味著內(nèi)部的真空度可能會(huì)發(fā)生變化。為了能夠不斷保證當(dāng)前汽輪機(jī)的內(nèi)部的氣密性，避免冷凝器出現(xiàn)真空狀態(tài)下的滲漏，就必須要對(duì)汽輪機(jī)的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行有效的檢查，如果發(fā)現(xiàn)有缺陷或者問(wèn)題，就必須要及時(shí)進(jìn)行處理，絕不允許任何機(jī)器帶病上崗。在使用前，可以對(duì)汽輪機(jī)凝汽器內(nèi)部的環(huán)境進(jìn)行真空檢測(cè)，確保凝汽器沒(méi)有泄漏的情況發(fā)生。如果出現(xiàn)了問(wèn)題也必須要進(jìn)行及時(shí)解決，比如說(shuō)以水垢過(guò)多影響銅保持管的熱交換率為例，就必須要立即使用銅澆球進(jìn)行清洗，或者利用高壓水槍的壓力沖洗掉水垢。除此之外，在汽輪機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中也需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)[5]。首先，維護(hù)人員可以每隔一段時(shí)間抄錄表中的數(shù)據(jù)，對(duì)各表內(nèi)的指示進(jìn)行觀察、對(duì)比和分析，并根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)刈龀稣{(diào)整，讓數(shù)值保存在一個(gè)相對(duì)合理的范圍中。其次，要不斷檢查設(shè)備和系統(tǒng)的嚴(yán)密性。尤其是進(jìn)行裝置調(diào)節(jié)工時(shí)，要觀察調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)作是否靈活，保證所管轄區(qū)內(nèi)的環(huán)境以及設(shè)備的清潔。只有不斷對(duì)汽輪機(jī)冷凝器做好監(jiān)控，進(jìn)行細(xì)致的檢查，還能保證凝汽器保持在一個(gè)最佳的真空狀態(tài)中。

3.2 改造汽輪機(jī)組以提高運(yùn)行效率

為了能夠不斷提高汽輪機(jī)組的效能，從而不斷提高七輪機(jī)組的運(yùn)行效率，就必須要不斷提高能量的轉(zhuǎn)換率，也就是說(shuō)，必須要對(duì)汽輪機(jī)組進(jìn)行造。首先可以根據(jù)汽輪機(jī)組的實(shí)際情況，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行有效的改造，提高當(dāng)前機(jī)器使用的整體效率，使機(jī)器的靈敏度和準(zhǔn)確度都能夠得到有效的提高。其次，技術(shù)人員也要對(duì)機(jī)組的熱傳遞性能進(jìn)行升級(jí)改造，使用導(dǎo)熱性能較好的介質(zhì)，有效地保證熱能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。這樣也能夠保證，汽輪機(jī)組在使用的過(guò)程中，能量能夠得到最小的消耗，整體的使用效率能夠得到極大的提升。

3.3 控制汽輪機(jī)給水溫度

電廠中的汽輪機(jī)組要想能夠保持良好的運(yùn)行，除了要做好上述的工作之外，同樣要也必須要具備良好的水溫條件，水溫不能過(guò)低也不能過(guò)高，一旦水溫發(fā)生變化，燃料的給予量也就會(huì)立刻發(fā)生變化。比如說(shuō)當(dāng)水溫過(guò)低的時(shí)候，燃料的需求量就會(huì)立刻增加，此時(shí)在電力生產(chǎn)的過(guò)程中就需要燃放大量的煤，這也就會(huì)排放大量的煙氣，不斷降低設(shè)備的運(yùn)行效率。這就導(dǎo)致電子汽輪廠運(yùn)行過(guò)程中很難滿足節(jié)能降耗的需要。所以說(shuō)在當(dāng)前電廠汽輪機(jī)組運(yùn)行的過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)水溫進(jìn)行有效的優(yōu)化，能夠不斷提高汽輪機(jī)的運(yùn)行效率。此外，相關(guān)技術(shù)人員在實(shí)際使用前，必須要保證技能機(jī)內(nèi)部的加熱器處于一個(gè)合理的水位中，既不能過(guò)高也不能過(guò)低，則都會(huì)影響到當(dāng)前汽輪機(jī)的節(jié)能減排工作的開(kāi)展，也會(huì)對(duì)整個(gè)設(shè)備的安全運(yùn)行造成一定的影響。所以在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，技術(shù)人員首先就對(duì)加熱管的密封性進(jìn)行檢查，可以提前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)，必須要保證加熱管的密封性，每隔一段時(shí)間就要重新進(jìn)行檢查研修，保障汽輪機(jī)運(yùn)行的可靠性[6]。

3.4 合理對(duì)電廠汽輪機(jī)進(jìn)行啟停控制

汽輪機(jī)的啟動(dòng)和控制都必須要符合一定的標(biāo)準(zhǔn)和要求，不能隨意地進(jìn)行，否則也會(huì)影響到汽輪機(jī)的運(yùn)行和安全，同時(shí)影響到整個(gè)汽輪機(jī)的節(jié)能降耗。首先在啟動(dòng)汽輪機(jī)前，必須要對(duì)汽輪機(jī)的參數(shù)有一定的把握，也就是要制定一定的參考規(guī)范，保障汽輪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中參數(shù)的恰當(dāng)性。比如說(shuō)在汽輪機(jī)停機(jī)操作時(shí)，首先就要選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)進(jìn)行停機(jī)，不能隨便或者盲目的進(jìn)行停機(jī)，否則就會(huì)在瞬間給汽輪機(jī)帶來(lái)巨大的壓力，也會(huì)加大燃料的使用。在停機(jī)的過(guò)程中，凝汽器的真空狀態(tài)會(huì)不斷降低，轉(zhuǎn)速也會(huì)慢慢降低。這都是正常的情況。此時(shí)就可以緩慢地停止軸封送氣，此時(shí)任何的汽水都不能流入到氣缸中，使冷油器的出口溫度降到35°，一旦達(dá)到35°，立刻關(guān)閉冷油器的進(jìn)口門。如果在這整個(gè)發(fā)展過(guò)程中，汽輪機(jī)的整體溫度一直都無(wú)法超過(guò)50℃，那就需要停止使用循環(huán)泵，再進(jìn)行仔細(xì)的觀察。通過(guò)上述方法，使電廠汽輪機(jī)能夠一步步停止下來(lái)，避免出現(xiàn)急開(kāi)急停的現(xiàn)象。

4 結(jié)論

目前來(lái)看，我國(guó)的可再生資源非常短缺，必須要將電廠的節(jié)能降耗工作放在首位。汽輪機(jī)作為電廠發(fā)展中一個(gè)非常重要設(shè)備，在運(yùn)行的過(guò)程中，該設(shè)備的綜合效率直接影響到了整個(gè)電廠的經(jīng)濟(jì)收入。通過(guò)上述的研究，對(duì)于當(dāng)前影響汽輪機(jī)節(jié)能降耗的因素有了一定的了解。所以在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，在正式開(kāi)展供電生產(chǎn)前，發(fā)電廠的技術(shù)人員首先就需要對(duì)汽輪機(jī)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，在檢查的過(guò)程中也需要及時(shí)記錄好相關(guān)的數(shù)據(jù)，尤其是要保證汽輪機(jī)內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境的安全，及時(shí)排查內(nèi)部可能出現(xiàn)的問(wèn)題，不斷提高汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的使用效率。除了上述講解到的問(wèn)題以及策略之外，技術(shù)人員也要根據(jù)實(shí)際工作中的情況進(jìn)行有效的解決，對(duì)關(guān)鍵的問(wèn)題進(jìn)行記錄，找準(zhǔn)關(guān)鍵點(diǎn)，既可以向有關(guān)學(xué)者請(qǐng)求幫助，也可以向上級(jí)機(jī)關(guān)進(jìn)行求助，提高電廠汽輪機(jī)的工作效率。