电厂汽轮机节能降耗的主要措施探讨

摘要：近年来，随着社会经济的高速发展，人们在用电方面的需求不断增多。电厂作为发电的主要场所，首要任务就是利用低消耗生产出高电量。汽轮机作为能源消耗大户，在能源市场竞争日趋激烈的当前，研究其运行过程中的节能降耗意义重大。文章结合节能降耗运行的可行性，从提高给水温度、改造汽轮机等方面对节能降耗措施进行了探讨。

关键词：电厂；汽轮机；节能降耗；主要措施；工作原理；给水温度 文献标识码：A

中图分类号：TK269 文章编号：1009-2374（2015）06-0102-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0478

1 电厂汽轮机节能降耗的可行性分析

1.1 电厂汽轮机的工作原理

电厂汽轮机是火力及核力发电主要发电设备之一，在运行过程中，一般通过与发电机凝汽器的共同工作实现热能向电能的转化。它的工作原理为：蒸汽流在一定的压力和温度下经过稳定的喷嘴，通过在喷嘴中的不断扩张来降低压力和温度，以达到提高流速度的目的，实现热能与动能的转换。

图1 蒸汽转换过程

由于蒸汽在转换过程中不断流动，使得汽轮机发出较大的功率，从而导致汽轮机在运行中耗能较大。在不同的运行过程中，汽轮机因具有不同的参数而形成不同的分类，具体分类如表1所示。此外，汽轮机根据其运行机理可分为反动式汽轮机和冲动式汽轮机。

1.2 节能降耗的可行性分析

早在几十年前，我国就针对节能降耗问题对汽轮机技术进行了大量改进工作，经过几十年的实践与发展，已经形成了一套有效、完整的汽轮机改造技术。在技术方面，经过合理的改造后，汽轮机能够大幅度地提升能源转化效率，减少能源消耗，实现了电厂汽轮机在电厂使用中的安全性和可靠性，达到了汽轮机在节能降耗技术方面的改造要求。在经济方面，不能盲目地追求节能现象，应将技术改造成本和节能收益进行对比后，选择合适的改进方式。对于目前的汽轮机技术而言，通过对比发现汽轮机改造成本远低于购买新式汽轮机的费用，电厂可通过购买少量新型机器、进行多种新型改造技术减少支出成本，提高经济效益，从而保证电厂利益的最大化。

2 电厂汽轮机节能降耗的措施探讨

2.1 提高给水温度，保证凝汽器内真空的维持

在汽轮机运行过程中，锅炉和汽轮机组成了热力循环系统。由热力学知识可知循环参数的提高可使循环效率大大提高，因此锅炉给水温度的提高使得汽轮机的效率有所提升。给水温度的高低在很大程度上影响锅炉所需燃料的数量，给水温度过低会使供电燃料消耗较大，同时大量的热量会随着锅炉排烟散失到空气中，热量的加速散失减小了锅炉的热效率。给水温度的提高意义重大，可从以下两个方面进行提高：

第一，确保加热器的正常运行。应定期检查加热器的完好程度，检查是否存在漏失现象，若在检查过程中发现泄露点，应及时处理并检修，避免出现严重事故；定期检查隔板的密封性，达不到相应标准的隔板会导致部分高压给水发生偏离现象，给水偏离加热管后会因温度过低对机组运行产生影响，导致安全问题的产生。

第二，确保高加的投入率。给水温度贯穿于机组的整个运行过程，在汽轮机的启动、停止中都应注意给水温度的控制，避免热量的大量散失；在机组运行中应进行严格的设备维护，避免因操作不当或疏忽大意而造成安全问题；应尽量维持加热器的水位使其处于稳定状态；为达到降低温差、减少泄漏的目的，可定期清洗加热器并及时清理管内污垢，保证高压加热器的投入率。

汽轮机凝汽器是机组在运行过程中的基础，保持汽轮器在最佳真空状态可减少燃料的耗费，延长机组的使用寿命，达到提高经济效益的目的。若启动过程中凝汽器真空过低会造成汽轮机轴封压力不正常、凝汽器热水井位水位升高、循环水量不足及轴封加热器满水或无水等现象，影响汽轮机组的正常工作。为避免凝汽器内真空降低，可进行以下具体措施：

第一，确保机组密封性良好。为避免凝汽器出现泄漏现象，应定期检查机组的密封性，并对意外情况进行处理，做到机组的正常运行。此外，对可能存在的漏洞及时补救，定期进行大检查。

第二，确保循环水的质量控制。长时间的使用会使凝汽器铜管产生大量水垢，影响凝汽器与外界的热量交换，为避免此类问题，应定期对水垢进行清理并检修铜管，降低水垢的产生速度，保证汽轮机组的有效工作

效率。

第三，确保凝结水位的合理性。在启动过程中，水位应处于正常水平，如水位过高会减少接触面积，出现凝汽器内因冷却面积不足使真空下降的现象，应尽力使水位处于稳定状态。

2.2 改造汽轮机，保持有效的机组运行效率

为了使汽轮机更好地达到节能降耗的目的，可对传统的汽轮机进行改造。凝汽器作为汽轮机中的重要部分，能够将汽轮机组的发电效率体现出来，在一定程度上对机组的安全运行产生了影响，使得汽轮机的技术改造成为必然趋势。汽轮机的改造可从对凝汽器真空、凝汽器端差和凝结水过冷三方面展开探讨，通过改造可使机组的大修几率大大降低，同时缩短了机组的停机时间，保证了机组运行的安全性和经济性，全方位地实现了节能降耗。

汽轮机的启动参数要通过启动曲线择优选取，如我国的冷态启动主汽压力一般为2.5～3.0MPa，区间最高温度为400℃。在传统过程中，由于启动前长时间的预热过程导致电厂用电量增加，机组的工作效率得不到提升，多方面影响了电厂的经济效益。随着技术的改进，在汽轮机启动时可通过手动启动将汽轮机的真空维持在-60～-50kPa之间，加快了蒸汽量的进入速度并有效地控制了膨胀差值，大大减少了发电成本。在当代技术的发展背景下，汽轮机通常采用定滑定方式，不仅能保证水循环的稳定性，还能限制给水泵在运行过程中的临界速度。此外，在汽轮机正常停机或非正常停机状态下都可采用滑参数进行设备检修，并能充分利用剩余电量进行发电，保证电量的有效利用。

2.3 更新管理理念，完善管理体系

管理制度作为电厂建设的管理基础，应有一定的相对性和可行性。随着我国管理理念的不断更新，管理体系也随之完善。电力企业管理一般分为节能指标管理、基建节能监督管理、运行管理、机组经济调度、设备检修和燃料管理等。节能管理作为企业可持续发展的基础管理工作，贯穿整个生产经营过程。在节能管理方面，相关部门应积极配合、做好初期工作，实现预定节能规划，保证下一步工作的顺利进行。例如，在水电计量表的使用过程中，电厂员工应严格执行国家制定的相关规则，选用合适的装置和测量范围，以满足节能管理的需要。此外，应在原有的考核管理基础上添加新的元素，如设立专门的考核小组，按照我国电力行业的法律法规进行各个方面的审查，以绩效考核等方式对员工进行奖励，增加员工信心，推动企业向标准化和科学化方向

发展。

在汽轮机节能降耗方面我国可参考国外一些有建设性的意见，在符合我国国情的基础上对原有的管理模式进行改进，形成具有我国特色的、适合发展现状的综合管理体系。节能评估在汽轮机的使用中有相当重要的地位。汽轮机的性能是影响节能降耗的主要因素，通过其性能可体现出汽轮机消耗能量的能力及数量，聘请相关专家对降耗因素进行评估及分类，并根据分类实行相应制度。对于可控因素，可从人的行为意识方面进行分析，将责任落实到个体，保证节能降耗措施的实施。

3 结语

在电力行业不断发展的今天，汽轮机的节能降耗成为电力行业研究和探讨的重点。总体来说，节能降耗是一个综合的过程，其改进方式也是多途径的。研究节能降耗措施，不能只局限于机组的运行过程，要从多角度进行分析，例如从机组管理或技术改进方面入手，做到认真总结，充分认识节能降耗的重要性，并全身心投入于该工作中，真正做到电厂的节能降耗，确保电厂的经济效益。

参考文献

[1] 王金峰.电厂汽轮机运转的节能降耗措施分析[J].装备应用与研究，2012，（3）.

[2] 曹中华.电厂汽轮机节能降耗的主要措施分析[J].硅谷，2014，（1）.

[3] 陈敏峰.电厂汽轮机运行的节能降耗[J].科技传播，2013，（8）.

[4] 王帅.电厂汽轮机运行的节能降耗之我见[J].吉林农业，2013，（5）.

作者简介：丘宇峰（1980-），男，广东梅州人，供职于广东粤电中山热电厂有限公司，研究方向：运行节能。

（责任编辑：黄银芳）