优化蒸汽管网和汽轮机运行的节能效果分析

优化蒸汽管网和汽轮机运行的节能效果分析

孙新涛

（云南大唐国际红河发电有限责任公司，云南 开远 661600）

摘 要：随着经济快速发展，生态建设问题被逐渐提上政策日程，提高能源利用率是改善生态环境的重点，本文对当前我国的能源利用问题进行分析，并且对工业生产过程中的蒸汽管网以及汽轮机运行过程中的节能效果进行分析与探讨，旨在促进工业生产实现可持续健康发展。

关键词：蒸汽管网 汽轮机 节能运行 优化措施

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）11-0-01

引言

随着社会的不断进步，人们对工业生产的要求越来越高，生产过程中消耗的能源越来越多。蒸汽管网和汽轮机是工业生产过程中的重要设备，旧式的蒸汽管网已经不能满足工业发展的需要，在生产过程中带来的环境污染问题、生态问题越来越严重。要想改善我國的能源消耗以及工业经济，应该要对蒸汽管网、汽轮机的运行过程进行优化，对机械设备进行改进，从而不断提高蒸汽管网和汽轮机的运行水平，减少生产过程中对环境带来的污染和破坏程度。

一、蒸汽管网优化措施

蒸汽管网是工业生产中的重要设备，老式的蒸汽管网虽然经过了多次技术改造，其技术水平有了改进，但是依旧存在一些问题，例如设备运行过程中蒸汽损耗较多，对能源的利用率较低。如果想要对蒸汽设备的效率低下以及能源耗费问题进行解决，就必须要对蒸汽管网进行优化设计，从结构设计上加强对管网设计的优化，不仅提升蒸汽管网的运行水平，还能对蒸汽管网运行过程中多余的凝结水进行回收，有助于降低蒸汽计量损耗以及主干线散热造成的损失。对蒸汽管网进行优化的主要措施有以下几个方面：

1.优化排凝放空系统

如果对蒸汽系统的排凝放空系统问题进行解决，则可以确保系统的凝结水正确排放，并且可以及时对凝结水进行回收和重复利用。如何正确地对凝结水进行排放和回收，可以从以下几个方面着手对排凝放空系统进行优化，第一，在具有长期性排放凝结水的位置设置汽水分离器以及输水器，根据正确的程序控制对凝结水进行回收，以减少凝结水的浪费，降低直接排放凝结水带来的污染。第二，设计效率较高的气动式排凝回收系统，通过中压汽水分离器对中压蒸汽进行分离，使其成为中压力凝结水、次中压蒸汽，然后再通过分离设备对分离之后的凝结水以及次压蒸汽进行分离，得到压力较低的凝结水和蒸汽，利用这种方式改变凝结水以及蒸汽的压力，解决排凝放空问题。

2.制定可行的方案

当全部管段递归结束之后，应该要设计满足限制条件的保温层厚度、管道规格，此时程序会得到一个可行的方案条件，并且对该方案中涉及的目标函数值进行计算，然后将设计的方案与其他方案进行比较，分析目标函数值的变化情况，最后采取函数值较小的方案。

3.对保温系统进行改善

很多老式的蒸汽管网都采用传统的保温装置，这种装置对保温层的工作会产生很大的负面影响，例如热量流失速度较快，工作效率较低，会增加散热损耗，因此传统的蒸汽管网中的保温设置已经不能满足现代工业生产要求，要进一步对保温系统进行改善，提高保温装置的保温性能，对保温设置进行优化。

二、优化汽轮机的策略分析

1.提高经济性

汽轮机具有良好的热经济性，在机组负荷比较高的情况下，要采用定压式运行方法，不断提高内部的工作效率。在外部负荷较低的时候，想要提高汽轮机的热经济性，则可以采用阀门全开式的滑压式复合运行方法，对汽轮机运行的经济性进行提升。一般对汽轮机的热力装置的供气方式有三种，第一种是通过汽轮抽汽机供给，一种是通过锅炉直供，一种是通过减温减压器来供气。减温、减压器一般会在热备用状态下运行，但是由于在运行过程中对汽轮机的调整不够及时，或者汽轮机的蒸汽波动比较频繁，则会使减温减压器提供蒸汽。使用减温减压器会产生很大的能量损失，所以在汽轮机的优化策略中，应该要尽量减少减温减压器的使用，可以利用汽轮机抽汽方式来替代减温减压器供气方式，提高汽轮机运行的经济性，使得汽轮机的技术经济指标得到提升。

2.优化汽轮回热系统

汽轮回热系统是汽轮机运行过程中的重要组成部分，回热系统的优化也是提高汽轮机运行效率的重要途径，保持汽轮机组的回热系统正常运行，应该要注意以下几个方面：第一，对加热器以及油汽的运行参数要定期记录，在运行过程中出现的任何不正常的情况都应该要及时处理。第二，对加热器运行状况进行实时监控，汽轮机正常运行的前提下，可以采用消缺办法，等汽轮机停机的时候对加热器的问题进行解决。第三，确保加热器的水位正常。加热器在运行过程中的水位是否正常，会直接影响加热器的工作效率，运行过程中必须要确保加热器处于正常水位，提高对加热器水位的投入比率，并且增强加热器的自动性。第四，对锅炉与汽轮机运行时的温度进行对比，分析两者之间的温度差异，并且找到温差原因，及时解决问题，提高汽轮机回热系统的工作效率。

3.对汽轮机组的疏散水系统进行改善

优化汽轮机组的疏散水系统是减少机组泄露的主要途径，可以减少机组运行过程中的能耗过大的问题。优化疏散水系统，可以从以下几个方面着手：第一，提高检修质量，在零部件的选择上应该要控制其质量，尤其是要控制阀门的质量，增强疏散水系统的阀门控制力，延长阀门使用寿命，并且可以确保阀门关闭的严密性，减少泄露。第二，对设备和系统进行及时监控，要充分利用常规监控方式，例如检修人员要通过触觉、视觉、嗅觉等感官对系统是否出现泄露情况进行检验，如果系统存在泄露，要及时对泄露的位置、泄露的程度进行判断，然后进行及时处理。第三，在内部泄露问题的处理上，除了对各种设备和零部件的质量进行控制之外，还可以在系统中装设隔离阀门，对阀门的位置进行调整，在运行操作人员调整阀门或者开关阀门的时候，要形成开关全部打开的习惯，并且防止冲刷泄露。第四，当汽轮机组正常开启之后，要及时检查汽轮机以及疏散水系统的工作状况，检查阀门的关闭是否严实。

4.提升机组的流通效率及相关运行参数稳定性

在汽轮机组运行过程中，对于机组的流通效率，也要不断改善，可以从以下几个方面着手对汽轮机组的流通效率进行提升。第一，对机组的性能以及特征进行明确，然后对轴封以及汽封的间隙进行调整，将其调整到中下值区域，确保机组性能正常。第二，对汽轮机组进行大检修的时候，应该要对汽轮机组的运行流通部分进行仔细检查，并且对可能出现堵塞的地方进行全面检查，及时处理，确保汽轮机组中没有堵塞现象产生。第三，对运行参数进行控制。在确保机组的主、干热蒸汽参数处于稳定情况的基础上，可以控制再热器减温水的喷射剂量，并且要确保主、干热蒸汽参数设置保持在汽轮机组的红线位置，加强锅炉相关人员对汽轮机组操作的监督，保证汽轮机组的回热系统的水温处于正常状态，而且能够正常运行。

三、蒸汽管网和汽轮机优化之后的节能效果分析

蒸汽管网以及汽轮机是工业生产过程中的重要装置设备，在运行过程中传统的技术方案的可行性越来越低，而且对能源的消耗较大，节能效果达不到要求。所以必须要积极加强对蒸汽管网以及汽轮机的优化，通过优化之后带来的节能效果相对于原来的生产模式而言，效果十分显著。例如通过降低减温、减压器的蒸汽通过量以及放空量，改善汽轮机的抽汽装置的工作模式，提高了回热系统的工作效率，使得蒸汽管网以及汽轮机的能源消耗得到很大程度的控制，提高了蒸汽管网和汽轮机运行的工作效率。根据企业对优化之后的蒸汽管网以及汽轮机工作监控数据得知，当减温、减压器大体上处于全关的热备用状态时，蒸汽的通过量也不断降低，汽轮机的凝气量也不斷降低，对能源的利用率得到了很大程度的提升。总体而言，通过蒸汽管网和汽轮机优化，能源利用率水平有了提高。

结语

综上所述，蒸汽管网和汽轮机运行过程中的能耗问题一直都是工业生产中的重点问题，造成能源消耗过大，环境污染比较严重。随着科学技术水平的不断提升，在工业生产过程中对蒸汽管网以及汽轮机的优化水平有了提高，对蒸汽管网以及汽轮机运行过程中的能耗问题进行分析发现，可以从提高汽轮机的抽汽发电比例来提高经济指标，降低能耗，可以优化蒸汽管网的运行，用汽轮机抽汽供汽代替减温减压器供汽，减少减温减压器供汽带来的能耗问题。但需要注意的是，在蒸汽系统优化过程中，对优化结果进行跟踪时，一般还采用人工计算的方式，这种计算方式存在跟踪滞后的问题，所以未来还可以建立优化蒸汽管网和汽轮机运行的实时数据模型，实时地反映出蒸汽管网的运行情况，达到实时跟踪，实时优化的目的。

参考文献

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