关于火电厂汽轮机运行节能降耗措施的分析

摘 要：国民经济持续不断的增长下，人们物质生活水平不断提高，因此，人们当今对电能的需求量越来越大，为提高电厂的经济效益，提升电厂运行效率，火力发电厂需求加强节能耗损。汽轮机是火电厂的重要组成部分，同时也是耗能大户，因此，它对火力大电厂的经济运行、节能耗损有着较为直接的影响。鉴于此，文章就对火电厂汽轮机运行节能耗损进行分析，以求找出相应地措施降低节能耗损。

关键词：火电厂；汽轮机；节能降耗；电能

当今，我国电力能源生产和供应的主要模式之一是火力发电，数据显示，就当今阶段而言，火力发电的比例仍占据电力生产活动的一半以上。火力发电中使用到的能源是煤炭。因此，节能减耗这一目标的实现，就需要重视发电渠道上的节能降耗，火力发电厂中重要的设备是汽轮机组，如下，针对火力发电的汽轮机组进行降耗措施分析。

1 造成火电厂汽轮机能力耗损的影响因素

1.1 设备

汽轮机中最重要的组成部分是汽缸，其主要作用是隔开空气和汽轮机的流通部分，进而确保蒸汽可在汽轮机内做功。保证气缸的高效、合理运行是减少汽轮机能量损耗的有效措施。但我国自行生产的汽缸设备存在一定的不足，汽轮机组的缸效率的实际值低于设计值，并且与国际水平相比，有着较大差距。因此，缸效率的降低在各种工况下都导致汽轮机的整体能力消耗增大。

1.2 温度、压力

汽轮机的工作效率与温度和压力值有着直接关系，当空气吹入的比例过高或喷水量较大时，因燃料的供应不足，导致温度达不到相应地要求。因此，可能会产生加热器出现严重的积垢现象，可以说，这些都对汽轮机组的耗能造成影响，还在一定程度上降低工作效率。当水力压强不足的情况下，因燃烧不够充分，会增加蒸汽的流量，造成机组蒸汽的气压降低，从而对机组的工作效率造成一定影响。

1.3 电力负荷

当电网工作中电力负荷篇幅变化较大的情况下，极容易出现峰谷变化。因此，汽轮机可通过反复的调整去适应电力负荷的大幅度变化。这样一来，必然会对大气汽轮机造成不必要的能量耗损。

2 火力发电厂汽轮机节能降耗的可行性原因

2.1 技术原因

上世纪末，我国就已经开始对老式汽轮机进行了技术改造。截止到日前，多年的实战经验下使得我国的汽轮机在节能方面取得了较大成就。而且经过改造之后的汽轮机不仅能够有效地降低耗损，还能够有效地提升热效率，提高资源能源的转换效率，并在一定程度上提高了汽轮机的运行稳定性和安全性。基于此而言，我国已经具备了对汽轮机实行降低耗能的技术条件。

2.2 经济原因

对于任何一个企业而言，首先需要考虑到经济利益。因此，在对火电厂汽轮机实施技术革新之前，需要对成本收益进行了解，进而避免为实现节能项目而过多的投入成本。经过对相关数据分析得出，技术革新花费的成本比购买新的汽轮机花费成本要高，但是经过一系列的改造之后，可大大降低汽轮机的能耗量，并且不影响火力发电厂的经济效益。基于此而言，从经济方面入手分析得出，汽轮机的改造具有可行性。

3 有效降低汽轮机运行耗损的具体措施分析

3.1 保障良好的工作环境

汽轮机装置中最重要的设备之一是凝器设备，因而，凝器设备的质量和运行状况可对汽轮机的工作效率造成直接影响。凝汽设备在汽轮机组的热力循环中起到一定的冷凝作用。因凝汽设备在正常的工作时，可保持一定的真空程度，并且真空度和机组的功能呈正相关。鉴于此而言，对汽轮机排次的压力和温度进行降低可提高热循环效率。基于此，可采取必要的手段保障凝汽器工作时的真空度。具体而言，真空度应当采用的具体方法为：保障机组的密封性能、注意对水环式真空泵进行保养和维护、加强对管道进行检测、保持凝汽设备内的水位稳定。可以说，达到这些工作环境，能够在一定程度上降低汽轮机运行的耗能。

3.2 适当提高给水温度

锅炉燃烧的消耗情况对给水温度产生影响。当温度降低到一定程度时会增添煤炭消耗，这不仅降低锅炉的生产效率，还会产生大量的烟雾，对空气环境造成一定污染。基于此，为解决该问题，可以适当地提高给水温度。具体而言，保障高加投入率，当汽轮机组启动和滑停时，可对水温进行控制，并且启停中，可解列或投入高压加热器，当出现违规操作时，需要及时制止。同时，定期对管道内部进行清理，降低污垢位置的热应力和温差应力。此外，保持一定的水位，防止检漏情况。因此，运行过程中需要保持良好地水位，当机组进行检修时，可对热气进行适当检查。

3.3 对汽轮机的启停过程进行优化

汽轮机的启停过程类似于汽车的启动和停止，一般而言，会消耗较多柴油，并且启停会在一定程度上增加能量的耗损。基于此而言，对汽轮机启停过程进行优化显得极为必要。启动时应按照相关规范，对汽轮机的运行参数进行实时监控。一旦发现异常，则应立即采取措施，比如主汽门的压力和凝汽器的真空度高于汽轮机冷态时的冲转参数，这主要是因暖管时间过长造成的，这种情况会大大增加汽轮机的启动电耗，进而导致能量浪费。此时，可以在启动时采用开高低旁的方法降低主汽门蒸汽的压强，同时，采用开启真空破坏门的方法降低凝汽器的真空度。对于汽轮机运行过程中的优化，一般采用“定-滑-定”的调节方式，即在低负荷工况时，为了保证汽轮机机组的正常运行，采用定压调节的方法；高负荷工况时，采用调节喷嘴的方式，通过改变通流面积的方法保持汽轮机的高效率运行；当汽轮机处于高、低负荷之间时，采用滑压运行的方式，通过对锅炉压力的调节调整负荷。当对汽轮机进行优化，进汽量逐渐降低至0。此时，汽轮机的主汽门关闭，汽缸等各零部件逐渐冷却。根据进汽参数的不同，可将汽轮机的停机过程分为滑参数停机和额定参数停机。为了优化汽轮机的停机过程，可选用滑参数停机的方式。这种方法可充分利用锅炉机组的余热发电，避免了热量的浪费，同时，还可以有效降低汽轮机各部件的温度，有利于设备安全。

3.4 保障凝汽机的最佳真空状态

凝汽设备作为火力发电汽轮机组中一个不可缺少的组成部分，凝汽设备主要是负责将汽轮机的排气经过冷却凝结后使之凝结成水，这一做法可产生高空真空，能够促进进入汽轮机内部做工的蒸汽发生膨胀。当遇到凝汽设备无法工作时，会对汽轮机组的稳定、安全运行造成影响。因此，为有效实现活力发电厂节能目的，需要保障凝汽达到最佳真空状态。

首先，可对冷却面进行清洗，因凝汽器内会存在一定污垢，阻碍传热过程的顺利进行。因循环冷却常常是选用经过严格处理的场内水。此外，还可以对冷却面的周期进行清洗。通常意义上而言，清洗冷却面常常会采用酸洗法和干洗法。这主要是因为冷却面结构是经过长时间的积累才可能产生的真空现象。因此，为了准确判断冷却面是否存在结垢现象，可将对冷却面清洁过程中所产生的数据进行分析。因冷却面结垢会损失阻力。因此，初始阶段可采用干洗法。

另外，在降低凝汽器的热负荷中，为提高凝汽设备的热效率，可采取相应有效措施设法降低凝汽器的热负荷。操作方法集体来说，可在凝汽器的喉部加设雾化喷头，借助接触式传热，吸收定量的凝汽器洁热，这在一定程度上补充初盐汽水在凝汽中产生混合式的凝汽器，进而在一定程度上降低凝汽器的热负荷，使得热负荷保持真空状态。此外，将表面式的加热器设备加设在凝汽器的排气缸喉部和凝汽器上班，连接加热器入口和工业水系统，进而实现加热操作。

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作者简介：叶光磊（1987，6-），男，籍贯：天津市蓟县，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：火力发电厂相关。