电厂汽轮机及其辅机设备的节能技术研究

常峰

摘要：文章分析汽轮机节能增效的可行性，以及影响电厂汽轮机及其辅机设备能耗因素，提出了电厂汽轮机及辅机设备节能技术的有效途径，以供参考。

关键词：电厂汽轮机；辅机设备；节能技术

1引言

发电厂中的汽轮机及其辅机是其内部具有较高能耗的组成部分，在目前我国对发电厂的节能减排要求不断提高的形势下，就需要对影响其能耗较高的原因进行分析，在确定其从经济和技术方面具有采用节能技术进行改造和改进的可行性之后，就需要对其进行调整来提高发电厂汽轮机及其辅机设备，乃至整个发电厂节能减排效果的提升。

2汽轮机节能增效的可行性分析

在目前我国汽轮机技术快速发展和提高的同时，热效率也取得了显著的提高，而且目前也在对能源消耗进行减少的同时，实现了汽轮机能源转换效率和节能减排能力的提升，相对来说具有较为成熟的技术。而且在长时间运行中也表现出具有较高可靠性和安全性的特点。因此，从技术上对汽轮机进行改造来实现节能增效是可行的。此外，在目前我国多数发电厂进行汽轮机改造和创新的过程中，投入的成本也远低于对新型汽轮机进行采购和安装所需要的费用，而且经过技术改造之后的汽轮机也实现了对能耗的有效控制。因此来说，从经济层面上对汽轮机进行节能增效改造和创新也具有一定的可行性。

3影响电厂汽轮机及其辅机设备能耗因素分析

3.1汽轮机本体方面的能耗问题

在对发电厂汽轮机组进行节能降耗诊断时，容易出现汽轮机各汽缸都无法实现内效率达标的问题，而且此问题在低压缸中最为显著；此外还有汽轮机通流时出现的温度与压力值都相对较高的问题；还存在轴端、平衡盘以及不同等级的通流汽封性能较差的问题。在存在上述问题时，就会导致在发电厂汽轮机组运行中出现热耗率与设计值存在较大差异的问题，这主要就是由于汽轮机缸效率比较低而引起的，表现为整个汽轮机组的煤耗过高。

3.2水冷凝汽器中的能耗问题

首先就是所用的冷却水水质比较差的问题。在冷却水中还有一定量的杂质，不仅会在凝汽器运行中容易出现钢管壁结垢的问题，而且会降低汽轮机的排汽换热运行效率；其次就是具有较大的耗水量。主要表现在目前的发电厂汽轮机组中，大部分的水在机组运行中在冷却塔中被蒸发消耗掉，不仅如此，在蒸发消耗这些水的同时也带走了大量的热量，造成了水资源以及热能等资源和能量的严重浪费问题；最后就是凝汽器的泄漏问题。凝汽器发生泄漏问题不仅会导致冷却水进入锅炉中而降低锅炉给水质量以及汽水质量，导致出现盐分超标以及酸性增加等问题。此外，凝汽器运行中還容易出现调节汽门以及主动汽门的严重积垢问题，这就会导致调节汽门和主自动汽门卡涩而导致机组超速的问题。

3.3热力系统方面的能耗问题

发电厂汽轮机组的热力系统运行中比较容易出现的问题和故障主要有以下几点：一是冷却端的设备配置不够齐全，而且表现出凝汽器真空度不足的问题；二是出现回热系统的加热差值过大的现象，导致出现加热器运行水温出现异常的问题；三是对疏水系统的设计不够合理，出现阀门的明显内漏问题；四是机组热力系统的结构比较复杂，重点是存在较多的冗余而导致内漏事故概率的增加以及能耗的增加。

4电厂汽轮机及辅机设备节能技术的有效途径

4.1汽轮机组本体优化措施

一是对汽轮机组及其设备的安装质量进行把握和控制。尤其是在汽轮机组安装中进行通流部分间隙的严格控制，而且在汽轮机组运行检修中也要针对此指标来进行重点检查和调整。二是针对汽轮机组叶片的改进优化。不仅为了降低汽轮机组运行中的二次流损失来实现热效率的提升，需要对传统的叶片采用新型高效变截面扭曲型叶片进行替换，而且采用整圈自锁阻尼型长叶片来对原有的动叶进行代替，实现末级叶片运行安全性的提升。三是对汽封结构进行改进。不仅为了对漏汽损失进行降低而将原有的高压叶片顶部两齿平汽封形成改进为四齿高低齿汽封结构，而且为了对动叶顶部间隔以及对漏汽量进行减小，对低压末级以及次末级动叶顶部进行汽封的增加，实现各级效率的提升。四是对缸体进行改进。就是为了实现对各缸工作效率的提升而优化改进各级内缸以及静叶。此外，还为了减小漏汽损失，对高压进气管进行弹性密封改造。五是对调节级进行改进。就是为了对漏汽损失进行减少，不仅适当增加叶顶汽封齿数量而且选择高效平衡动叶并对动叶围带结构进行改良，而且还为了对二次损失进行降低，还要在对静叶进行选择时使用子午端壁型线的静叶。

4.2降低冷却水温

发电厂汽轮机组目前主要采用的冷却水循环方式有开式循环和闭式循环两种方式，对于前一种方式来说，冷却水的水温主要与外界的自然条件因素有关系，但是对于后一种方式来说，不仅会受到外界自然条件因素的影响，而且还受到设备运行情况的影响。因此为了确保冷却水水温满足要求，不仅需要定期对冷却水温度以及影响冷却水温度的影响还有水质进行检查，还要根据实际情况来决定是否要采用一定的药品来对水质进行改善。此外，在冷却水塔运行中如果出现故障时也会导致出水口温度的升高，这就需要在冷却水塔运行中要严格执行和落实维护责任制度，对水塔内部的填料、喷嘴以及排水槽等运行情况进行定期检查，避免由于发生局部堵塞问题而导致冷却效率下降的问题。

4.3确保凝汽器的最佳真空状态

为了确保汽轮机运行中凝汽器可以保证其真空度处于最佳状态来确保排汽冷却凝结成水的效率，以及为了增加做功而确保汽轮机内部的蒸汽发生膨胀比大气压低来实现节能降耗的目的，就需要采取以下措施来确保凝汽器的真空状态：一是对冷却面进行定期清理，确保冷却面具有最佳的传热效果。二是对凝汽器的热负荷进行科学适量降低来使其热效率有效提升，此外，还可以通过将雾化式喷头安装在凝汽器喉部位置的方式来对部分凝汽器凝结热进行有效吸收。

5结语

在目前我国有关部门对发电厂的节能降耗要求在不断提高的情况下，需要分析发电厂中的汽轮机及其辅机设备采用节能技术开展节能减排工作的可行性，然后针对影响汽轮机及其辅机设备运行能耗过高的原因进行分析，并针对不同的因素提出了相应的技术改造以及运行优化措施。此外，还要在此基础上提高工作人员的专业水平并发挥其创造力，不断推进发电厂汽轮机及其辅机设备的节能技术应用与创新，促进发电厂节能降耗工作的持续开展。

参考文献

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[2]俞磊. 燃煤电厂锅炉和汽轮机以及辅机部分的节能技术分析[J]. 科技资讯，2018，16（1）：37-37.

（作者单位：大唐陕西发电有限公司灞桥热电厂）