浅析发电厂汽轮机运行的节能降耗措施

张彦和

摘要：随着社会主义经济的不断发展，我国的能源问题也面临严峻的形势，每年的用电量都在逐年增多。面对日趋严峻的电能问题，当前发电厂最主要的工作就是要在发电厂的汽轮机运行时最大程度地降低能源的损耗。文章主要分析了发电厂汽轮机运行时产生的能源的损耗，并研究出节能降耗的具体措施。

关键词：发电厂；汽轮机；节能降耗；汽轮机辅机；抽气设备 文献标识码：A

中图分类号：TE08 文章编号：1009-2374（2015）24-0077-04 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.24.038

工业社会在给人类带来财富的同时也在消耗着地球仅存的能源，近年来恶劣天气的频繁发生也让全世界都在关注着节能降耗的问题。社会用电量的猛增给发电厂带来了越来越大的压力，汽轮机作为热力发电厂的主要装备，担负着非常重要的任务，但是它的正常运行往往会消耗大量的能量，所以，现在发电厂节约能源的最主要的任务就是在汽轮机运行的时候尽量减少能源的浪费。

1 汽轮机节能减耗的背景

1.1 电厂煤炭资源使用量

随着我国经济的发展，对于能源的需求不断扩大，国家积极倡导节能减排，对于中国这个资源利用大国来说每年国家的电力能源的使用都是处于紧张的状态。表1为国家火力电力年产量。我们国家是一个能源资源丰富的国家，煤炭资源丰富，但是由于社会生产的需要，当前煤炭资源的数量已经在不断的下降，煤炭是电力开发的重要能源，但是当前在电力的开发过程中由于种种原因导致煤炭资源利用不充分，从而导致了资源的浪费。表2是国家在电力等方面使用的煤炭总量：

从表1以及表2中的数据显示出火力电力的生产量与煤炭消耗量明显的相差较大，从另一方面显示出煤炭资源利用不充分，存在着大量的损耗。

1.2 电站汽轮机的主要组成部分

发电厂发电最主要的机器是汽轮机，然而从上表中看到煤炭资源得不到充分的利用，其最主要的原因取决于汽轮机在工作时能否将资源有效充分的利用。汽轮机主要就是利用蒸汽的能量转化成为机械的旋转式动力机械，在电力中主要用作发电的原动机。电站汽轮机主要由汽轮机本体设备、蒸汽系统设备、凝结水系统设备、给水系统设备以及其他辅助设备组成。图1为电站汽轮机结构图：

图1 电站汽轮机结构图

汽轮机内部结构复杂，任何一个部位处理不当都容易造成零部件的损坏，缩短其工作期限，使得在发电时造成能源的浪费。

汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转动力机械，主要是运用在电力的发动上。汽轮机在使用时出现以下几个方面的问题：（1）汽轮机的运行效率低下。电厂的汽轮机运行效率低下主要是由于低压缸一直处在湿蒸汽区域内运行，各个级别的隔板受到水的侵蚀使得气封逐渐的脱落，导致了严重的漏气的现象；（2）汽轮机经常振动。由于汽轮机制造方面的缺陷，如零部件的质量问题以及汽轮机在安装时由于安装不好，造成在使用时出现振动现象；（3）汽轮机的能源消耗量大，产电量小于预计产能。

2 汽轮机的发展现状

目前，我们国家电厂汽轮机主要存在两个方面的问题，一是能源消耗较大，二是排污过程中污染过大。然而，汽轮机技术在不断进步，目前世界上最主要的几项技术是超临界火电技术、循环流化床火电技术、增压液化床联合循环发电技术以及煤气化联合循环发电技术，表3是对上述几项技术在效率环保、可靠性等方面的比较。

3 汽轮机出现问题的因素

3.1 影响汽轮机运行过程能耗的因素

汽轮机在电厂的所有发电设备中属于比较复杂的设备，它在运行时会受到很多因素的影响，这些因素会导致汽轮机消耗的能源变得更大，这些影响因素主要有以下几种：第一是电厂没有随着时代进步的步伐随时更新汽轮机的运行技术，导致汽轮机的运行能耗较高。第二是在汽轮机运行的时候不能对它进行合理地调整，导致汽轮机实际的负荷和它的运行参数完全不同，在这种情况下汽轮机也不能达到最佳的运行状态，所以运行能耗会增加。第三是在汽轮机运行的过程中真空泵还会出现很多问题，其中一个问题就是真空泵的温度较高就会使凝汽器的真空度增高，这就导致了整个汽轮机的热力循环系统的效率大大下降，最终增加汽轮机的能耗。第四是汽轮机的频繁启动与停机或者长时间的暖机行为等都会增加能耗。

3.2 汽轮机启动方式的误区

汽轮机最主要的支持动力就是依靠热力，汽轮机的启动主要就是受热力的因素限制，在汽轮机加热的过程中，我们如何找到一个合理的加热方法，把温度加到最佳的状态，在保证安全的情况下，快速的启动起汽轮机，而很多时候大家都是注重了快速的启动汽轮机这一方面，而往往忽视了汽轮机的合理的温度，导致很多的时候启动方法错误，造成汽轮机出现各种问题。

3.3 汽轮机轴承问题

由于超负荷使得轴承的受力分布不均匀，个别的轴承超负荷导致油的进入不顺畅，轴承内部进入了杂物，破坏了原有的零部件。由于气体进入使得油进入受到了阻力，破坏了顺畅性。由于超负荷的工作，使得轴承的温度普遍升高，在高温的作用下使得润滑油发生变质，极易破坏当中的零部件。

4 针对汽轮机运行过程中的问题所给出的措施

4.1 控制锅炉的给水温度

温度是汽轮机运行的最主要的一个因素。虽然表面上锅炉的给水温度与汽轮机没有太大的关系，但是汽轮机会与锅炉形成一个热力循环系统，所以要想减少汽轮机的能源消耗问题就要控制锅炉内的水温。如果给水温度比较低，那么锅炉升温的时间就比较长，这就需要消耗比较多的热量来维持它的温度，产生了热损失，会大大降低锅炉的效益。如果给水的温度比较高，那么它升温的时间就会相对较短一点，不需要很多的能源来维持温度，锅炉的排烟时间就相对比较少，热损失就会变少，从而提高了锅炉的热效益。所以控制汽轮机的给水温度是降低能耗的措施之一，研究表明正确控制给水温度的措施有以下两种：