汽輪機(jī)節(jié)能降耗探討

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摘要：本文先對汽輪機(jī)節(jié)能降耗的重要意義以及影響節(jié)能降耗的因素進(jìn)行研究，并進(jìn)一步探討汽輪機(jī)節(jié)能降耗的措施。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；節(jié)能降耗；電廠運(yùn)行

隨著電能資源需求量的急劇增加，電廠行業(yè)內(nèi)部的競爭越來越激烈。同時(shí)，伴隨著能源價(jià)格的不斷提升，電廠的生產(chǎn)成本也隨之增加。對于發(fā)電站三大主機(jī)設(shè)備之一的汽輪機(jī)來說，它在電能產(chǎn)業(yè)中消耗了巨大的能量。因而，通過對汽輪機(jī)進(jìn)行節(jié)能降耗管理，可以降低生產(chǎn)過程的能源損耗，這對于提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益來說有著極其重要的作用。

1電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗的意義

對于電廠中的汽輪機(jī)來說，它是一種重要的能源轉(zhuǎn)換設(shè)備。運(yùn)行過程中，通過向鍋爐內(nèi)輸入相應(yīng)的燃料，可以獲得具有一定熱能的高溫水以及有機(jī)熱載體、蒸汽等。通過鍋爐內(nèi)部的燃料燃燒，可以將產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)由一系列的管道輸送到汽輪機(jī)，進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。但是，汽輪機(jī)在其運(yùn)行過程中受到多種因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致了能源利用率的下降。近幾年來，伴隨著國內(nèi)能源消耗量的急劇增加以及我國環(huán)保意識(shí)的不斷提升，發(fā)展可持續(xù)、環(huán)保型經(jīng)濟(jì)逐漸提升了議事日程。汽輪機(jī)正常運(yùn)行過程中，由于軸封漏汽等因素，不僅會(huì)造成能耗的增加，而且會(huì)給周圍環(huán)境帶來一定的損害。因而，對于發(fā)電廠來說，要注重汽輪機(jī)運(yùn)行過程中的節(jié)能降耗以及環(huán)保等方面的要求，通過加強(qiáng)日常管理提升汽輪機(jī)的節(jié)能降耗水平，進(jìn)而降低對于電廠周邊環(huán)境的污染，同時(shí)達(dá)到提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的，這對于電廠的長遠(yuǎn)發(fā)展也有著重要的意義。

2影響電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗的因素

2.1汽輪機(jī)組能耗高的問題。一方面，機(jī)組汽缸的效率較低。現(xiàn)階段，許多電廠用到的汽輪機(jī)組大多是國內(nèi)自主生產(chǎn)的，其在運(yùn)行過程中或多或少會(huì)存在一些不足，汽缸的運(yùn)行效率較低就是其中的一個(gè)問題。相比于國際上的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)值來說，我國的汽缸效率較低，因而運(yùn)行過程中的能耗較大，通過提升汽輪機(jī)的汽缸效率是目前提升節(jié)能降耗水平的一個(gè)重要途徑。另一方面，就是流通性方面的問題。由于蒸汽在做功過程中會(huì)受到流通性的影響，如果汽輪機(jī)的汽體流通面積過小、蒸汽流量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，那將導(dǎo)致汽體的做功效率降低，進(jìn)而影響到運(yùn)行過程的節(jié)能降耗效果。另外，機(jī)組壓力以及溫度也會(huì)影響到運(yùn)行效率。此外，就是出力系數(shù)的影響，汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，如果電網(wǎng)的穩(wěn)定性沒有達(dá)到要求，那么就會(huì)導(dǎo)致電力負(fù)荷的變化幅度增大，并且這種起伏波動(dòng)將導(dǎo)致汽輪機(jī)的狀態(tài)頻繁調(diào)整，也會(huì)增加機(jī)組的能耗。2.2加熱器的效率不高。如果機(jī)組加熱器的使用與維護(hù)工作存在失誤，將造成泄露管束較多的問題，并且堵管的概率也會(huì)增加。這樣一來，就會(huì)導(dǎo)致進(jìn)出水溫升變小，進(jìn)而影響到加熱器的運(yùn)行效率。同時(shí)，隨著效率的下降也會(huì)導(dǎo)致給水溫度降低，進(jìn)而造成機(jī)組煤耗的增加。2.3汽封漏氣量問題。汽輪機(jī)是將蒸氣的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的設(shè)備，其轉(zhuǎn)換效率直接決定了汽輪機(jī)的熱效率。然而在運(yùn)行中，汽輪機(jī)的實(shí)際效率往往大大低于標(biāo)定值，軸封蒸汽壓力調(diào)整不當(dāng)，導(dǎo)致前后軸封漏汽量增大，汽耗增加。而汽輪機(jī)隔板汽封性能下降，會(huì)導(dǎo)致蒸汽在每一級的做功能力下降，將導(dǎo)致汽輪機(jī)整體汽耗增加。所以，汽封密封性的優(yōu)劣直接影響著汽輪機(jī)的運(yùn)行效率。2.4汽輪機(jī)組通流性能問題。通流部分是指汽輪機(jī)隔板噴嘴級轉(zhuǎn)子葉片組成的蒸汽通道，由高壓、中壓、低壓部分成。隨著機(jī)組長時(shí)間的運(yùn)行，通流部分葉片會(huì)出現(xiàn)積垢問題。此時(shí)，汽輪機(jī)通流部分性能與初始設(shè)計(jì)值將會(huì)出現(xiàn)偏差。

3汽輪機(jī)節(jié)能降耗的運(yùn)行管理措施

3.1注重汽輪機(jī)給水溫度的調(diào)整。通過調(diào)整汽輪機(jī)給水溫度，可以降低機(jī)組運(yùn)行過程中所需的燃料量。但是，如果給水溫度過高或者過低，將導(dǎo)致燃料消耗量的增加。同時(shí)，這一過程中大量的熱量將會(huì)隨著排煙過程進(jìn)入到空氣中，進(jìn)而影響到鍋爐的熱效率。為解決這一問題，首先要做好高壓加熱器的檢修維護(hù)工作。檢修過程中要注重加熱器的查漏工作，特別要注重水室隔板以及高加鋼管的嚴(yán)密性檢查工作。檢查過程中如果發(fā)現(xiàn)高加鋼管有泄漏，要必須及時(shí)進(jìn)行維修。其次，要注重汽輪機(jī)滑啟、滑停的運(yùn)行控制，機(jī)組啟停過程中確保高加水位正常，另外，在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，也要確保加熱器始終處于正常水位。再次，還要注重高加鋼管沉積水垢的清除工作，以提升加熱器的換熱效果。3.2確保凝結(jié)器維持在最佳真空狀態(tài)。通過將凝結(jié)器維持在最佳真空狀態(tài)，可以提升汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)與效率。一方面，該狀態(tài)下機(jī)組的做功效率較高，并且單位耗煤量顯著降低；另一方面，在進(jìn)行具體的操作過程中，首先要做好汽輪機(jī)的真空嚴(yán)密性試驗(yàn)。試驗(yàn)的頻率要控制在每月至少一次，并且要定期對射水泵進(jìn)行檢查與維護(hù)，確保設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)正常，同時(shí)也要對水位、水溫進(jìn)行檢查，確保相關(guān)參數(shù)均在標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍之內(nèi)，一般來說，射水箱的水溫要控制在26℃左右。另外，技術(shù)人員還要對循環(huán)水水質(zhì)狀況進(jìn)行監(jiān)督，同時(shí)要定期對凝結(jié)器銅管進(jìn)行檢查清理，防止冷卻管道沉積水垢影響換熱效果。3.3做好汽輪機(jī)日常運(yùn)行的管理工作。對于汽輪機(jī)的日常運(yùn)轉(zhuǎn)來說，要采取定-滑-定的方法。對于中間負(fù)荷地區(qū)來說，要根據(jù)機(jī)組的實(shí)際狀況進(jìn)行負(fù)荷的調(diào)整。需要注意的是，如果機(jī)組在高負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，那么可以適當(dāng)?shù)脑黾又髌臏囟扰c壓力。3.4做好汽輪機(jī)的啟停機(jī)操作。汽輪機(jī)啟動(dòng)是逐漸加熱的過程，從鍋爐點(diǎn)火到機(jī)組并網(wǎng)是一個(gè)長時(shí)間的過程，因此，在保證汽輪機(jī)安全的情況下加快暖機(jī)速度，縮短機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間，可以降低啟動(dòng)過程的耗電量以及熱能的消耗，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。根據(jù)機(jī)組和系統(tǒng)實(shí)際情況選擇合適的停機(jī)方式，優(yōu)先選擇滑參數(shù)停機(jī)方式。采用滑參數(shù)停機(jī)，一方面有利于汽輪機(jī)更快的揭缸檢修，縮短機(jī)組檢修工期；另一方面汽輪機(jī)和鍋爐的溫度也會(huì)由此而降低，并且鍋爐余熱得到充分的利用，這對于提升汽輪機(jī)的節(jié)能降耗效果有著重要的意義。在汽輪機(jī)需要停機(jī)時(shí)，要采用合理參數(shù)來停機(jī)，這樣可很好地避免汽輪各部分緊急停機(jī)狀態(tài)的出現(xiàn)，破壞汽輪機(jī)的主輔設(shè)施，進(jìn)而確保汽輪機(jī)的使用壽命得到延長。3.5提高軸封及機(jī)組通流部分性能。一方面，利用機(jī)組大修，對機(jī)組軸封裝置進(jìn)行檢查更換，保證軸封裝置性能，運(yùn)行中加強(qiáng)軸封蒸汽壓力調(diào)整，避免軸封蒸汽壓力調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致的蒸汽外漏，或低壓缸冷空氣內(nèi)漏。另一方面，機(jī)組大修時(shí)對葉片和隔板進(jìn)行噴砂除垢，保證通流部分性能，提高汽輪機(jī)運(yùn)行內(nèi)效率。3.6借鑒國外先進(jìn)管理模式，實(shí)行責(zé)任制管理。國外在汽輪機(jī)節(jié)能降耗方面有不少建設(shè)性意見可以參考借鑒，我國應(yīng)該充分借鑒國外先進(jìn)的管理模式，并且做出符合我國基本國情的修改，形成適合我國發(fā)展現(xiàn)狀的管理體系。降低電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗首先要從汽輪機(jī)組的性能上入手，聘請相關(guān)專家進(jìn)行節(jié)能評估，將節(jié)能降耗因素分為可控因素和不可控因素。對于可控因素可以實(shí)行責(zé)任制，將責(zé)任落實(shí)到人，增強(qiáng)節(jié)能降耗意識(shí)。

4結(jié)束語

作為電廠發(fā)電過程中主要的耗能設(shè)備之一，通過對汽輪機(jī)采取節(jié)能降耗措施可以顯著的提升電廠生產(chǎn)效率與生產(chǎn)效益，同時(shí)對于提升能源的利用率以及環(huán)境保護(hù)質(zhì)量也有著重要的意義。

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作者:劉志堅(jiān) 單位:廣東粵電博賀煤電有限公司