火电厂汽轮机运行节能降耗分析

王顺

（大唐华银攸县能源有限公司 攸县 412307）

摘 要：本文分析了火电厂汽轮机运行节能降耗方面的问题。介绍了火电厂汽轮机能量损耗的影响因素包括设备、温度、压力、电力负荷等。汽轮机运行节能降耗采取的措施：包括保持凝汽器最佳真空，严格控制给水温度，改善蒸汽质量等。

关键词：汽轮机；节能；降耗

电厂是经济发展的重要支撑，近年来用电量增速很快，能源价格不断上涨，使电厂承受了巨大的压力，因此节能降耗成为一个重要的课题。节能减耗这一目标的实现，就需要重视发电渠道上的节能降耗，汽轮机是火电站发电的主体，也是消耗能量较大的设备，因此，要想提高火电厂的能量利用效率，减少汽轮机运行过程中的能量消耗是关键。

1.火电厂汽轮机能量损耗的影响因素

1.1设备

汽轮机中最重要的组成部分是汽缸，其主要作用是隔开空气和汽轮机的流通部分，进而确保蒸汽可在汽轮机内做功。保证汽缸的高效、合理运行是减少汽轮机能量损耗的有效措施。但我国自行生产的汽缸设备存在一定的不足，汽轮机组的缸效率的实际值低于设计值，并且与国际水平相比，有着较大差距。因此，缸效率的降低在各种工况下都导致汽轮机的整体能力消耗增大。

1.2温度、压力

汽轮机的工作效率与温度和压力值有着直接关系，当空气吹入的比例过高或喷水量较大时，因燃料的供应不足，导致温度达不到相应地要求。因此，可能会产生加热器出现严重的积垢现象，可以说，这些都对汽轮机组的耗能造成影响，还在一定程度上降低工作效率。当水力压强不足的情况下，因燃烧不够充分，会增加蒸汽的流量，造成机组蒸汽的气压降低，从而对机组的工作效率造成一定影响。

1.3电力负荷

当电网工作中电力负荷篇幅变化较大的情况下，极容易出现峰谷变化。因此，汽轮机可通过反复的调整去适应电力负荷的大幅度变化。这样一来，必然会对大气汽轮机造成不必要的能量耗损。

2.汽轮机运行节能降耗措施

2.1保持凝汽器的最佳真空

蒸汽在汽轮机内做功是蒸汽降温降压的过程，其他条件不变的条件下，压力降得越低，做功越多。所以凝汽器内的压力保持在最佳真空状态，可以保证汽轮机的做功能力，使汽轮机保持高的效率，减少煤耗，从而提升整个机组的经济效益。可从以下几方面做起：

1）定期对凝汽器进行真空严密性试验。为了监视凝汽设备在运行中真空系统的严密程度，要定期做真空严密性试验。如果结果不合格，应对真空系统进行查漏、堵漏。机组检修期间可以采用真空系统过水压试验，全面寻找凝汽器漏气点。2） 定期对抽气设备进行维护，检查抽气器的工作水箱是不是在正常水位，水温是不是在标准规定范围内，保证抽气器工作水箱的水温不超过26℃。3） 严格监督和控制循环水的水质，减少凝汽器铜管内水垢对换热效果的影响。定期检查胶球清洗系统是否正常工作，确保胶球清洗系统的工作效率。检修时如果发现水垢应及时清洗，保证换热效果。循环水泵应能够根据情况优化调整运行方式与台数，已达到降低电耗的目的。定期对循环水泵前进行清理工作，定期对旋转滤网和凝汽器水室前的二次滤网进行反冲洗。4） 加强冷水塔内装置的安装质量监督及维护，保证冷水塔的换热效果。可加装冷却塔进风导流装置和十字隔墙，以减少环境风对换热效果的影响。5） 确保凝结水水位正常，保证足够的换热面积，使机组运行更经济、更安全。

2.2严格控制给水温度

热力循环中是用煤燃烧发热来加热给水，煤在锅炉中燃烧加热水的同时也有很多热量随着锅炉的排烟损失掉了。如果给水的初始温度低，所需的煤就更多，排烟损失也就更多，从而使锅炉的热效率下降。

2.2.1保证高压加热器投入率

机组的启停过程中必须符合规程并及时投入或解列高压加热器；为防止运行中高压加热器解列，应加强高压加热器的维护，并防止运行人员操作不当；保持高压加热器水位的稳定；及时清洗高压加热器換热管，清除管内积垢，不仅可以降低换热管的传热热阻提高传热效果，还可以降低该部位的热应力，避免因应力引起的泄露。

2.2.2保持加热器正常水位运行

加热器内的水位过高会淹没换热管，降低换热面积从而使换热效率下降，同时疏水有可能倒流入汽轮机，影响机组安全运行。水位过低，蒸汽会经过疏水管进入低一级加热器放热，使低一级的加热器蒸汽放热减少，排挤了低压抽汽，使经济性下降。同时还会造成管束、阀门的冲蚀及管束振动，影响加热器的安全经济运行。

2.2.3利用机组检修时对加热器进行检漏

检查加热器冷却水管、水室隔板、高加筒体的严密性，发现漏点应及时堵漏。冷却水管泄露，会污染给水；水室隔板泄露会导致部分高压给水不经过冷却水管，这部分给水没有进入加热器与蒸汽换热，会造成给水温度的降低；如果加热器受热面的筒体出现泄漏，会影响蒸汽与给水的换热，从而使给水温度降低。

2.3改善蒸汽质量

尽量减少减温水的使用，主汽温度、再热蒸汽温度等参数尽量接近设计值，蒸汽压力和温度是蒸汽质量的重要指标，是蒸汽做功能力的基础。

2.4保证汽水品质

汽水品质差，会使汽轮机通流部分结垢，不但会影响汽轮机效率，而且会影响汽轮机的安全。汽水品质差的原因有很多，比如向凝汽器补水，由于雾化效果差或补水方式不当，会使凝结水中溶氧过多，使凝结水系统受腐蚀，导致进入给水的腐蚀产物增多，影响给水水质。应在各环节加强监督、采取措施保证汽水品质的合格率。

2.5优化汽轮机的启停过程

汽轮机的启停过程类似于汽车的启动和停止，会消耗较多的柴油，汽轮机的启停也会增大对能量的损耗。因此，有必要对汽轮机的启停过程进行优化。启动时应按照相关规范，对汽轮机的运行参数进行实时监控。一旦发现异常，则应立即采取措施，比如主汽门的压力和凝汽器的真空度高于汽轮机冷态时的冲转参数，这主要是因暖管时间过长造成的，这种情况会大大增加汽轮机的启动电耗，进而导致能量浪费。此时，可以在启动时采用开高低旁的方法降低主汽门蒸汽的压强，同时，采用开启真空破坏门的方法降低凝汽器的真空度。

对于汽轮机运行过程中的优化，一般采用“定—滑—定”的调节方式，即在低负荷工况时，为了保证汽轮机机组的正常运行，采用定压调节的方法；高负荷工况时，采用调节喷嘴的方式，通过改变通流面积的方法保持汽轮机的高效率运行；当汽轮机处于高、低负荷之间时，采用滑压运行的方式，通过对锅炉压力的调节调整负荷。

对于汽轮机停机时的优化，当汽轮机停机时，汽轮机的进汽量逐渐降低至0.此时，汽轮机的主汽门关闭，汽缸等各零部件逐渐冷却。根据进汽参数的不同，可将汽轮机的停机过程分为滑参数停机和额定参数停机。为了优化汽轮机的停机过程，应选用滑参数停机的方式。这种方法可充分利用锅炉机组的余热发电，避免了热量的浪费，同时，还可以有效降低汽轮机各部件的温度，有利于设备安全。

3.结束语

总而言之，在汽轮机运行中进行节能降耗控制是电厂节能的重要内容。火电厂汽轮机运行节能降耗的方法有很多，本文只在汽轮机的运行上对节能降耗措施进行了一些探索。由于不同火电厂汽轮机的参数和工况各不相同，因此，在实际工作过程中应根据电厂的实际情况，采取合理的措施降低汽轮机运行过程中的能量消耗。此外，还应加强人员管理方面的工作，增强电厂人员的节能降耗意识，在保证发电量足够的同时，还应从技术和管理两方面最大化地降低电厂耗能。