电厂汽轮机运行的节能降耗探析

田会利

摘 要：进入21 世纪以来，我国社会经济的快速发展对能源供应提出了更高的要求，巨大的环境压力也促使国家采取各种政策措施节能减排。发电厂汽轮机的节能，不仅可以提高机组效率降低能源消耗，而且还能有效减少污染物排放，这对响应国家节能减排的号召以及提高电厂生产效益有非常积极的作用。基于此，本文对电厂节能降耗的主要影响因素进行了分析，并针对其中存在的问题提出了有效的解决策略。

关键词：电厂;汽轮机;节能降耗

引言

电厂汽轮机的耗能问题，始终制约着电厂的发展，使其必须投入大量的成本以保证汽轮机正常运行。这不仅不利于电厂的长远发展，同时也加速了资源的枯竭，对环境造成很大的压力。因此如何实现电厂汽轮机的节能降耗便成为必须要解决的问题。

一、实现电厂节能降耗的意义

由于汽轮机在生产电能的同时会消耗大量的能源，从而使企业必须加大生产成本，这也意味着其获利会减少，影响企业从事经济活动的积极性。同时，其也会产生一些废弃物，进而污染环境。因此，实现汽轮机的节能降耗对于电厂及社会都是十分必要的。

二、影响电厂汽轮机损耗高的主要因素

2.1汽轮机中凝汽器问题

1）电厂汽轮机中空冷凝汽器在运行中，如果运行环境风沙较大，较长运行时间以后就会有大量风沙尘土等堆积在凝汽器的翘片处，导致翘片管上的热阻不断增加，严重阻碍其传热性能和通道。当其处在负风压区域时，会导致风机吸入一定量的空气，阻碍流通，并在一定程度上降低传热效果，腐蚀相应的管道及设备。当在冬季时，空冷凝汽器由于流量不均衡，会导致汽轮机不能正常运行，造成运行效率大大降低。

2）电厂汽轮机中的水冷凝汽器在运行过程中，由于冷却水的水源、水质差等问题，会导致汽轮机运行中的凝汽器管产生比较严重的结垢问题，使汽轮机排汽换热效果大打折扣。同时，会使其耗水量增大，在冷却塔中会有大约90%的含水量被蒸发;另外，凝汽器的泄漏问题也是影响汽轮机损耗高的一个因素。如果发生泄漏，会造成冷却水进入到凝结水中，使不合格的给水进入锅炉。长期以往，水质会逐渐超出限值的标准，且长时间处于超标状态将导致锅炉水冷壁发生结垢现象，影响传热效果，水冷壁发生结垢还会导致其发生腐蚀，严重情况下会使锅炉水冷壁出现泄露、爆管等一些列问题，使生产安全性大大降低，造成巨大的经济损失，且危及人身、设备安全。

2.2汽轮机组汽缸问题

汽轮机组汽缸是电厂汽轮机的外壳，其主要作用是将大气和汽轮机中的通流部分（转子、喷嘴等）隔开，确保蒸汽在汽轮机中完成热能转换成机械能。同时汽缸和进汽管、抽汽管道以及支撑座架等相连。运行过程中高压缸内部会承受很高的温度，其热量会向外缸辐射，这时，就需夹层汽流对其进行冷却，使得汽缸工作效率降低，增加汽轮机的能量耗损。如果这时汽缸运行出现问题，其能量耗损会更大。所以，汽轮机组汽缸对汽轮机的热能消耗影响是非常大的。

2.3汽轮机组能源消耗高

汽轮机是电厂发电的原动机，是发电厂非常重要的设备，它能有效实现热能和动能的转化。汽轮机的运行需和其他相关设备（发电机、凝汽器和锅炉等）配合一起运行，才能实现热能到机械能电能的转化。汽轮机耗能高和许多因素有关，比如外缸和喷嘴室变形、轴端汽封漏汽等。汽轮机运行过程中，其低压缸的出汽边极易被腐蚀，阀门损伤、管道磨损等，将导致蒸汽发生泄漏，耗能增加。此外，冷却水温度过高、运行中机组参数发生变化等均会使汽轮机能源消耗量增加。

三、电厂汽轮机运行的节能降耗措施

3.1加强凝汽器运行管理

機组运行一段时间之后，凝汽器内部会有一定污垢，这些污垢会影响其传热性能，所以，必须做好清理工作。凝汽器冷却面的污垢在积累一定时间之后才会对真空造成影响，所以，清理作业需根据实际结垢的情况，并对比分析结垢后冷却管内阻力损失，再选择相应的清理方式，定期对其进行清理。一般有酸洗法和干洗方法两种。酸洗法是通过5%浓度的有机酸进行清洗。当铜管腐蚀速率比1m2/h还要小时，则需在主洗剂中加入0.5%浓度的铜腐蚀剂和酸腐蚀剂以及0.2%浓度的氢氟酸，按流速0.1m/s进行清理。而干洗法就是把凝汽器汽、水侧的水放净，再用风机对冷却管进行吹干处理，在污垢龟裂之后，用水冲洗干净就可。汽轮机运行中应对凝汽器进行胶球冲洗，可有效提高传热效果。

3.2对汽轮机的启动、运行和停机程序进行控制

电厂可通过加强对汽轮机的启动、运行以及停机的控制，让汽轮机在提升机组安全性的同时，还能有效降低能源的消耗。通常情况下，汽轮机冷态启动参数在2.5-3.0MPa;凝汽器真空压力在-67～-77 KPa范围内;温度在270℃～300℃之间。汽轮机的启动是一加热过程，启动时的暖管、暖机会增加能源消耗，发电成本也会提高。对此，在启动汽轮机时，应合理选择冲转参数及冲转暖机方式。在此条件下，可将凝汽器真空值控制在一定范围内，通过增加蒸汽量的方法提升暖机速度，将汽轮机启动时间缩短。在电厂汽轮机运行中，要想在维持锅炉水循环良好的条件下，提升燃料效率，达到节能降耗效果，可通过定、滑、定方式实现这一目标。通过这种方式，能较好的控制机组负荷稳定性，提升汽轮机组能源使用率。一般情况下，汽轮机只有在检修时才能停机，所以，停机过程中，电厂相关人员应对其各关键部位进行细致且全面的检查，并根据实际情况设置准确、合理的相关参数，确保汽轮机停机时其他设备不会由此受损，使机组使用寿命延长。对汽轮机的启动、运行和停机进行科学合理控制，可提高机组工作效率，实现节能降耗目标。

3.3根据实际情况改造汽轮机，提升机组运行效率

为提升汽轮机工作效率，完成节能降耗目标，可从技术层面，通过改造原有的汽轮机来提升能源利用率，降低成本。凝汽器是电厂汽轮机组中的一个重要关键部分，在很大程度上影响机组发电的整体效率，影响其经济运行，所以，可通过改造凝汽器实现节能降耗目标。利用机组大修对汽轮机通流部分进行间隙调整、汽封改造等，可提高汽缸效率降低热耗，在保证机组运行安全的同时实现节能降耗目标。

3.4科学优化汽轮机的热力系统

汽轮机组的热力系统实现科学优化，能有效减少相关辅助系统的泄漏损失及降低辅机能耗。同时其还直接影响着机组运行的经济性，所以，科学优化调整其热力系统，对实现节能降耗目标来说，是非常关键的措施之一。优化调整汽轮机的热力系统及其配置，进一步提升汽轮机的整体安全性和可靠性，还能使汽轮机运行中出现内漏和外漏等现象的概率尽可能减到最低。相关人员应结合实际热力系统布置情况，并根据系统管道走向，科学合理地对其进行调整，优化热力系统中的各管道、阀门配置，降低能源消耗量，同时还能有效减少检修维护工作量，确保机组运行安全、稳定、高效，提升电厂的经济效益。另外，对热力系统中的管道疏水、汽缸本体疏水系统进行优化调整，改进高加疏水方式等措施，也是降低能源消耗的手段。同时要求电厂相关人员对热力系统各部位，定期做好检修维护工作等。

四、结束语

汽轮机是电厂生产过程中最重要的设备，为了获得更大的经济效益，必须在机组现有水平的基础上对汽轮机组进行改进和优化，提高机组运行效率，降低能源消耗。综合分析各种影响因素，可通过技术水平的提高，不断对汽轮机组的工作性能进行优化，从而提高电厂的生产效率。我们要认识到任何事物的改进都不能一蹴而就，要在实际生产过程中不断的加以改进调整，才能获得最佳的效果。

参考文献：

[1]周川川.电厂汽轮机运行的节能降耗探讨[J].机械管理开发，2018，33（01）：140-141.

[2]何玉东.电厂汽轮机运行的节能降耗探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2017（30）：112.