关于电厂汽轮机节能降耗的优化措施探讨

大唐华银株洲发电有限公司 湖南 株洲 412000

引言

电力是不可或缺的现代能源，对于现代人的生产生活，这具有极其重要的现实意义，它是现代人生产生活的基本保障。本文首先分析了电厂的发电方式，然后在此基础上进一步探讨了汽轮机高能耗的主要原因，最后从汽轮机给水温度、凝汽器状态、启动、运行及停机等方面详细论述了实现汽轮机运行节能降耗的主要策略，以期有效地推动中国电力工业的发展。

一、电厂汽轮机简介

在能源结构方面，我国以风能、太阳能、热能和核能为主，火电仍是我国电力的主要组成部分。但在实际运行中，火电能耗大，对环境污染相对比较严重。由于机组在实际运行中的独特优势，这就使得汽轮机在电厂中得到了广泛应用。电厂汽轮机具有以下优点；一是汽轮机在结构上经过改革和发展，经过一个长期的发展过程；在工作过程中，热能转换效率大大提高。其次，由于电厂汽轮机是由蒸汽驱动的，因此整个汽轮机的使用寿命很长，而且理论上技术结构简单，成本较低，运行可靠。最后，由于电厂汽轮机装置结构简单，工作介质在其使用过程中不会对装置本身造成损害，因此在整个使用过程中不需要大量的维护。

二、透平运行能耗影响因素分析

1.汽轮机流量效率。对于水轮机的运行效率，主要考虑的是叶片结构。现行的叶片型线是以前苏联为基础的，其主要缺点是:热性能较差，工作时叶片磨损大，长时间使用会降低工作效率。另外，长时间使用汽轮机，特别是低压汽缸，会导致汽轮机表面粗糙，增大机组的流量损失和能耗。在汽轮机中，由于膨胀角不断增大，低压缸底容易分离，造成汽轮机叶片顶部磨损和空气损失[1]。

2.汽轮机汽缸效率。汽缸效率，主要是指水轮机汽缸把其他形式的能量转化为电能所产生的效率，影响圆筒效率的因素可以分为几个方面。实践证明，当汽缸效率降低时，汽轮机的能耗将相应增加，一般来说，汽轮机的能耗与汽缸效率成正比，随着汽缸面积的增大，汽缸内蒸汽流量增大，从而达到节能减排的目的。

三、节能降耗战略

1.汽轮机给水温度控制。炉内水温过低，将导致能耗和排烟量相应增加，从而降低机组的效率。为了更好地保证机组的运行效率，需要对机组的水温进行控制，以确保水温符合有关规定，使机组安全运行。同时，电厂还应定期清理机组，避免堵转事故的发生。并且严格控制加热器的水位，保证加热器正常工作，保证设备的安全运行。本工艺要求对加热管定期检查，以确保其密封性能良好，并及时有效地解决问题。

2.汽轮机运行的优化。目前，国内在水轮机的应用过程中，一般都是通过固定滑移和固定来实现具体操作。这种操作方式不仅可以有效地控制节流损失，而且还可以进一步适应负荷的变化，实现机组的一次调频。既能在一定程度上提高设备运行效率，又能在一定程度上降低设备运行能耗，保证设备运行方式的科学优化。另外，通过在其他工况下的应用，进一步保证了泵在低负荷情况下的稳定运行，从而保证了泵在低负荷情况下的稳定运行。当处于负载范围内时，阀门在启动和关闭时总是滑压，并且有效控制加热器端差，保证加热器水位的合理调整。

3.汽轮机汽缸性能。常规梳式汽封在汽轮机组中占有很大比重。在设计系统与安装过程中，存在设计系统不合理，杂质含量过高，汽缸工作效率低下等问题。另外，由于安装工艺和安全环境等原因，对密封间隙的调整过大，使得机组在运行过程中产生了较大的经济效益，即实际耗热量与标准值相差太大[2]。针对直接影响机组热消耗的汽轮机缸体结构，需对其进行节能改造，以提高运行效率。

四、发电厂汽轮机节能降耗优化措施分析

1.改善经营理念和经营制度。科学、合理的系统是保证电厂有效运行的基础。为了使电厂汽轮机节能降耗达到最佳效果，必须从改善管理观念、完善管理制度入手，以保证节能措施的有效实施。各电厂应根据机组运行的实际情况，综合采取节能降耗措施，制定一套符合自身需要的管理制度，将其落实到每个岗位，使每个岗位的员工都能积极采取节能降耗措施。此外，电厂还应重视对员工的培训教育，通过各种培训形式，全面加强对节能降耗理念的宣传教育，进一步提高企业内部员工节能降耗的意识，使之真正成为一种理念与行为。

2.汽轮机运行过程的优化控制。在运行过程中，汽轮机实际预热时间较预期预热时间长，并网时间长，而蒸汽和水的热损失过大，能耗过大，不仅影响经济性，而且对设备的使用寿命也有不利影响。针对这一问题，应采取以下措施进行优化:在满足主风压要求的前提下，及时投入旁路系统，或根据需要开启真空阀，控制冷凝真空。通过上述方案，可以显著增加热电厂的蒸汽量，提高运行效率，有效控制膨胀差，缩短并网时间，最终达到节能降耗的目的。对稳定性不理想的机组，应采取先定后滑的工艺，防止连续冷却，从而大大减少热损失，减少各种机械故障的发生。同时，还可在汽轮机上增设快冷装置，充分发挥快冷装置的作用，即启动时加热，停止运行时冷却，以达到节能降耗的目的。另外，控制停炉过程也是节能的一项重要内容，针对具体情况，设计相应的停机时间，滑动模态参数模式能有效地利用余热，并使系统温度保持在合理范围内[3]。

3.优化烟气回收。全过程中，电厂汽轮机排出大量烟气，加剧了温室效应，对生态环境造成严重污染。蒸汽涡轮排放的烟气有很多热，如果能够有效的回收，不仅可以减少烟气的排放，还可以明显的提高换热效果，可谓一举两得。尤其电厂可在汽轮机上设置烟气回收装置，实现换热器的热回收，以提高锅炉效率。此外，电厂还可优化处理锅炉尾部，扩大受热面，增加换热面积，进一步提高换热效率，达到优化减排的目的。

4.维持凝结真空的影响。凝结真空效应能否保持，不仅关系到汽轮机的整体工作性能，而且影响到锅炉燃料的质量。为了有效地避免凝汽器真空效应的降低，可采用下列方法对凝汽器进行优化:控制装置的紧密性；电厂应定期维护冷凝器。故障发生后应立即排除，确保机组稳定运行，加强控制和优化循环水质。长时间使用后，铜管内常有水垢，影响真空效果，因此有必要对水垢进行定期的维护和及时的清理。冷凝液位综合控制机组在启动时，需要长期保持水位。因操作问题，内部冷区不足，造成真空下降，需及时处理，保持稳定。目前循环水泵运行优化阶段，电厂主要采用多机组同种运行方式，提高了运行效率。但循环水系统仍按单元制运行，对系统整体效率影响较大。循环泵作为汽轮机能耗的最高环节，其优劣直接关系到整个汽轮机组的能耗。为此，要求电厂高度重视循环水位的优化运行，科学计算凝汽器相应负荷，明确循环水量，全面优化水泵运行方式，以达到降低水循环系统总能耗，提高机组运行效率的目的。

5.改进汽轮机的启动。合理规划设备启动时间:如需充分的保护，则水轮机更加安全。为了达到较高的保证水平，设备启动前必须对汽轮机进行全面的检查。从运行机理和内部结构两个方面有效地预测机组启动，确保能提前发现影响机组启动时间的各种因素。同时，为了进一步控制启动时间，还需要对排水系统进行科学地管理。增加有效的冷却水疏水点数，可以有效地缩短冷却水加热时间，从而有效地缩短汽轮机的启动时间。此外，相关工作人员还应对机组进行预热，使机组的温度达到一定的水平，有效控制加热时间，以节省启动时间。装备联网后，应根据施工要求尽快接入负荷，保证合理排水。为了在机组启动时有效地减少蒸汽和水的排放，更有效地利用凝结水和排水管是非常必要的。在此过程中，有关人员应采取以下措施，通过施加高、低压控制汽轮机压力，人工减少凝结真空，以保证汽轮机压力达到最大限度的运行要求，有效地提高预热速度，以保证合理经济的使用效果，为汽水的有效回收利用提供依据。

五、结束语

伴随着我们国家经济的不断发展，现代人对电力的需求日益增长。为了使我国的电力需求达到最大程度，有关部门正在积极建设发电中心，为电力的充足供应提供一定的保障。为了进一步阐明电厂汽轮机在运行过程中如何更有效地达到节能降耗的目的，本文对此进行了探讨，希望能为电厂工作的进一步发展提供更加丰富的理论依据，以满足国民经济建设的需要。