电厂汽轮机运行的节能降耗探讨

摘 要：随着我国经济的不断发展，我国的工业水平也得到了迅速发展。但在实际发展过程中，也带了相应的问题，其主要内容就是工业生产中的节能降耗问题。在过去的汽轮机生产中，会消耗大量能源，而随着节能技术的应用，使实际的生产效率得到进一步的提高，与此同时，还降低了能量的消耗。基于此，本篇文章主要对电厂汽轮机运行的节能降耗进行深入的探讨和分析。

关键词：电厂;汽轮机;节能降耗

0 前言

在电厂的实际生产中，汽轮机是重要设备之一。在实际生产过程中，会消耗大量资源，因此使电厂的发展受到了限制。随着环保理念的不断深入，人们越来越重视节能降耗。而在汽轮机实际运行的过程中，将节能技术应用进来，就能进一步降低消耗量，有利于电厂得到更全面的发展。

1 电厂汽轮机运行的节能降耗分析

1.1 汽轮机启动与停止产生的耗损

汽轮机在实际使用过程中，最基础的操作就是启动和停止。从根本上来讲，就是汽轮机转子的应力变化，有应力变化就有胀差，即汽轮机转子与汽缸相对膨胀的差值。汽轮机在运行的过程中，转子会将蒸汽的参数间接显示出来，并且会发生同步的升降变化，使转子的温度上升。长此以往，就会使蒸汽参数的合理化受到影响，在对汽轮机进行启动或者停止的过程中，产生的能耗也会增加。不仅如此，这还会使汽轮机自身的运行效率降低，大大缩短使用寿命。

1.2 汽轮机组运行损耗

电厂在实际生产过程中，汽轮机主要的工作任务，就是将能量进一步转化为动力。但是由于汽轮机的运行过程整体比较复杂，而且实际的汽配方式也特别复杂，这样就会增大汽轮机组的能耗。汽轮机组在运行过程中，主要产生能耗的方向，就是调节汽阀。而调节汽阀的调节方式，又分为两类，即单阀调节和顺序阀调节。对单阀调节而言，其主要是以汽轮机表面的蒸汽为实际依据，并且就汽轮机表面的所有蒸汽而言，是通过一个或者几个进行阀门的同时开启，从而进入到汽轮机中做工。在进气过程中，受到节流的作用，会产生节流损失。基于低负荷时，节流损失增加，负荷降低，则损失就会进一步加大。对于顺序阀而言，则是要将喷嘴对蒸汽阀门开关应用进来，进而根据负荷的增加情况，调整阀门顺序开启，这时候只有通过部分开启的阀门会产生节流损失。如果是全开的阀门，则不会产生节流损失，因此其比单阀调节的效果要更明显，经济效益也很高。

1.3 汽轮机空冷凝汽器损耗

汽轮机空冷凝汽器在运行的过程中，会极大影响汽轮机的传热效率。如果空气冷凝器在实际运行的过程中存在问题，就会使机组的热效率受到影响，进而影响到整体的传热效率。对于冷凝水的换热效率低这一问题而言，其主要影响因素，就是冷凝水会溶解氧，如果溶解氧本身出现了问题，不但会使汽轮机的传热效率受到进一步的影响，还会使相关的设备发生氧化腐蚀。如果实际的温度相对较低，则空气冷凝器本身就会出现流量不平衡的现象，进而降低汽轮机效率。此外，凝汽器端差也是非常重要的一个影响因素。所谓凝汽器端差，就是指凝汽器压力下的饱和水蒸气温度与凝汽器冷却水出水口温度之差，其主要产生的原因，就是凝汽铜管水侧或者是汽侧出现结垢的现象，进而导致单位蒸汽负荷增大，使端差增大，最终使汽轮机的效率受到影响。凝汽器冷却水管内壁结垢会影响到汽轮机组运行的安全性和经济性，凝汽器内部的真空过低时，会限制机组出力，严重时要停机清洗，影响汽轮机的经济效益。真空过低，还会使排汽缸、低压缸的温度过高，引起汽轮机轴承中心偏移，严重时会增大汽轮机组的震动，影响汽轮机组的安全运行;凝汽器过冷度会增加冷源损失，引起作功能力的损失，降低系统的热经济性。由于过冷度的出现，使加热器的耗热量增加，抽汽量也相应地增加。此外，凝结水过冷度的存在会威胁机组运行的安全性和可靠性。凝结水温度过低，即凝结水水面上的蒸汽分压力的降低，气体分压力的增高，使得溶解于水中的气体含量增加，因为溶于凝结水的气体量和热井水面上气体的分压力成正比。若凝结水出现过冷度，其含氧量增加，这将导致凝汽器内换热管、低加及相关管道阀门腐蚀加剧，以致降低设备的使用寿命，不利于机组的安全运行。这也加重了除氧器的工作负担，使除氧器的除氧效果变差，严重时会腐蚀处于高温工作环境下的给水管道和锅炉省煤器管，引起泄漏和爆管。

1.4 汽轮机隔板汽封损耗

对于汽轮机而言，其主要的内容就是静子和转子，其中转子在工作时，会出现高速运转的过程，而静子始终属于固定的状态，这两者必须要保持一定的距离，如若不然，就会产生较大程度的摩擦。汽轮机在实际运行的过程中，会有蒸汽流通过，而由于压力温度会降低，产生焓降焓，即蒸汽做工能力的降低。所以，绝大部分的蒸汽会以导叶、动叶的间隙作为实际的流经途径，其中导叶的作用就是将流体的动能进一步转化为静压能，其本身是不做功的，而动叶的主要作用就是将蒸汽的热能释放，并且将其转化为动能，进而使动叶得以推动，进而使汽轮做功。而还有一部分蒸汽会以各种间隙作为相应的流经途径，并不做功，但是如果间隙在调整的过程中存在问题，就会使汽轮发生大面积的漏气现象，进而产生损失，使汽轮机的工作效率降低。

2 电厂汽轮机运行节能降耗措施

2.1 控制鍋炉的给水温度

汽轮机的给水温度主要受锅炉燃料量及燃料燃烧情况的影响。水温不达标时就需要增加锅炉单位煤耗量，这样必然会增加锅炉排烟时的热损耗，所以要把给锅炉加煤的量与速度控制好，特别是在机组开启与停止的过程中，对汽轮机的给水温度必须严格控制。要做好高压加热系统的运行维护工作，定期清洗管道，把管道内的沉淀物及时清除;要做好高压管道的防漏工作，定期检查高压加热器内的水位。要经常检查水室的密封情况，做好供热环节的漏检工作，若水室在焊接时没做好密封工作，在给汽轮机蒸汽加压的过程中，高压蒸汽会很容易出现泄露现象，损失汽轮机的热量，造成汽轮机给水温度不足，使汽轮机的启动时间延长。

2.2 控制汽轮机的启停过程

相关工作人员必须要对汽轮机的启动与关闭重视起来，只有对汽轮机的实际运行、启动和停机进行合理的控制，才能使汽轮机的工作效率进一步提升上来，进而使汽轮的能源消耗降低，最终达到节能降耗的目的。要想使汽轮机得以安全的启动，就要进行时间相对较长的预热，该环节就是能源消耗的主要环节。如果对实际的压力进行控制，并且保持在2.9MPa左右，然后将真空状态打开，就可以提升汽轮机的预热时间，加快后期的启动速度。基于此，在对汽轮机进行实际启动的过程中，要以实际规定的参数为依据进行操作。不仅如此，还要实时的监视和控制汽轮机的启动参数和冲转参数，使主汽压力保持在2MPa左右，并且保证过热蒸汽温度有50度的过热度。在对汽轮机的停机进行操作时，也是同理。

2.3 保证汽轮机凝汽器的状态

汽轮机在投入到实际的使用之前，必须要进行真空严密性试验，分为两种，一种灌水查漏：一种汽轮机凝汽器灌水查漏装置，包括水位计，所述水位计包括筒体和与筒体平行布设的透明管，所述筒体通过安装支架安装在墙上或汽轮机凝汽器的侧面，所述筒体的同侧的上下两端设有与透明管大小相匹配的连接通孔，所述透明管密封安装在连接通孔上并且通过连接通孔与筒体连通，所述透明管内设有浮球，所述筒体或/和透明管外设有刻度，所述筒体的底部设有进水口，所述进水口上安装有三通管，所述三通管的另两个开口分别与水位计进口阀和压力变送器进口阀连接，所述水位计进口阀与汽轮机凝汽器的热水井连通，所述压力变送器进口阀与压力变送器连通，本装置提高了工作人员安全保障，填补现有技术的空白，而且本装置显示准确、使用安全、可靠，安装简单、方便、快捷，通用，整洁，成本低。另一种是运行期间做的真空严密性试验，由于真空系统的漏空气量与负荷有关，负荷不同，设备、系统范围不同，凝汽器内真空也不同，而且相同的漏空气量在不同负荷下真空下降的速度也不一样，因此在进行真空严密性试验的过程中，真空應稳定在80%额定负荷下进行，其原因是机组长期在额定负荷下运行。并且通过注水查漏的方式，对凝汽器的状态进行检查，看其是否出现泄漏的问题。与此同时，由于在实际运行的检查过程中，负荷会进行相应的下降，因此要对轴封压力进行控制，进而使其避免抽到冷空气。就凝汽器的实际运行而言，不仅要在运行之前进行详细严格的检查，还要对真空泵中的状态进行定时检查，尤其需要重视分离器水位，要保证其始终处于一种合理的范围之内，使满水和缺水的现象得到避免，从而控制分离器的液体温度。另外，相关工作人员，还要检查循环水的水质，避免使凝汽器中产生水垢，如若不然，就会使设备的工作效率受到影响，使能源的消耗进一步增加。

3 结语

总而言之，本篇文章对电厂汽轮机运行的节能降耗进行了深入的探讨和分析。对于电厂的汽轮机而言，其实际的节能降耗工程不但实际的范围相对较广，实际的综合性还非常强，因此在进行实践的过程中，必须要对水温进行全面的控制。只有保证水温长期处于理想的状态，才能使能耗的降低得到保障。与此同时，还要对后期的启动和停止进行实时控制，进一步优化汽轮机，使其经济运行状态得到全面的保证，进而促进电厂的持久、稳定发展。

参考文献：

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[3]许峰，樊永江，赵振刚.有关电厂汽轮机运行中节能降耗的对策研究[J].科技传播，2012，4（22）：79+72.

作者简介：王鹏（1991-），男，黑龙江佳木斯人，本科，助理工程师，研究方向：电厂汽轮机运行的节能降耗探讨。