发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术要点

王丹

摘 要：发电厂汽轮机及其设备在工作中的节能降耗问题既是提升发电厂运行效益的重要课题，也是实现低碳环保的重要途径之一。随着我国对能源需求的进一步加大，发电厂节能降耗技术的研究也迫在眉睫。文章立足于节能降耗为出发点，结合发电厂汽轮机及其设备节能技术要点，对其相关的技术节能进行客观分析，以期为提高发电厂汽轮机及其辅机设备运行效率提供更多的参考与借鉴。

关键词：汽轮机；辅机设备；发电厂；节能降耗；技术要点

中图分类号：TM621 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）11-0138-02

Abstract： The problem of energy saving and consumption reduction in the work of steam turbine and its equipment in power plant is not only an important issue to improve the operation efficiency of power plant， but also one of the important ways to realize low-carbon environmental protection. With the further increase of energy demand in China， the research of energy saving and consumption reduction technology in power plants is imminent. In this paper， based on energy saving and energy saving， combined with the main points of energy saving technology of steam turbine and its equipment in power plant， the related technology energy saving is analyzed objectively. In order to improve the power plant turbine and auxiliary equipment operation efficiency to provide more reference and reference.

Keywords： steam turbine； auxiliary equipment； power plant； energy saving and consumption reduction； technical points

随着汽轮机技术的不断创新与完善，其热效率也得到了较大的提升。随着我国经济的迅猛发展，并在在市场经济的推动下，电力行业也面临着节能增效的压力，因此，全面加强发电厂汽轮机运行效率的有效性，全面降低能源消耗则其是有效提升经济效益、社会效益的最要途径[1]。本文就发电厂汽轮机及其设备节能技术要点进行系统阐述。

1 汽轮机节能增效的可行性分析

（1）技术方面。目前，我国现有汽轮机技术业已通过长期的实践运行与技术发展，其技术已经更为完善，其热效率也得到了极大的提升，在减少能源消耗的基础之上，对全面提升发电厂汽轮机能源转化效率、提高自身节能减排能力具有重要的意义。同是，经过技术改造后的汽轮机，其运行的可靠性与安全性均得到了极大的提升，这为发电厂汽轮机及其设备节能技术创新也提供了技术支撑[2]。

（2）经济方面。发电厂汽轮机及其设备节能技术创新过程中，要对创新后的成本收益进行科学、合理的评估，绝不能盲目追求技术创新或改造而未达到节能减排的目的，同时，技术创新还要满足低成本、高效益的经济指标。目前，我国绝大多数的发电厂对其汽轮机的改造与创新，其投入的成本远小于购买新式汽轮机，且经过技术改造、创新后，汽轮机能耗方面也得到了有效的控制；从远期效益角度看，发电厂对汽轮机及其辅机设备的节能技术改造与创新在经济角度上具有更高的可行性[3]。

2 影响发电厂汽轮机及其辅机设备能耗因素分析

（1）汽轮机及其辅机设备能耗因素分析。发电厂汽轮机气缸是一个相对封闭良好的气室以阻断气缸内气体与外界空气，进而达到将更多的蒸汽能转化为机械能。但是，气缸的内缸与外缺间还存在空气夹层，在其工作时，会通过热辐射作用将内缸热能传递至外缸，且夾层内的气流也会在某种程度上对气缸进行预加热，以保障气缸内工作效率。汽轮机正常工作时，气缸内的喷水量能对气压、温度产生相对应的影响；在热能持续供应状态下，喷水量与空气间的比重会不断增加，其对应的热能消耗也会随之增加，此时，汽轮机自身的工作效率会出现较低状态，进而产生能量耗损情况[4]。蒸汽压力、温度的变化会也对汽轮耗损产生一定影响。因此，在实际操作时，需保持锅炉冷水壁、过热器内部清洁，同时，还要保证相关辅机的管线路的合理封闭性。

（2）汽轮机及其辅机设备运行调整因素分析。汽轮机及其辅机设备运行调整的合理性也会直接影响到其整体节能降耗的有效性。汽轮机及其辅机设备运行调整中主要存在的问题有以下几方面：首先，没有采取循环水优化运行方进而容易导致二次滤网未能得到及时维护而造成堵塞，或是真空泵冷却水温度过高等原因而导致凝汽器真空偏高；其次，机组在启停时，若暖机时间调整不当或过长也易造成机组跳闸等，使机组因频繁开停机而增加能耗；第三，机组因运行调整不当时，也极易造成各参数与实际负荷不符而出现能耗增加；第四，一些未能新运行技术创新或改造的旧机组，其能耗也较新机组或技术创新机组能耗偏高；第五，加热器水位设定不合理，出现过高或过低现象；第六，凝结水泵运行方式不合理等，上述环节未对其进行合理调整也会导致汽轮机及其辅机设备运行能耗增加[5]。

3 发电厂汽轮机及辅机设备节能技术的有效途径

汽轮机及其辅机设备组经长时间运行后，其能耗必然会出现不同程度增加的问题，因此，不断地对汽轮机及其辅机设备进行节能技术改造及优化运行方案等则是全面提升汽轮机组运行有效性、实现增效降排的重要途径。

（1）锅炉上水泵改造。汽轮机及其辅机设备节能技术改造应对原有能耗较高的锅炉上水泵换成能耗较小的上水泵。在机组启动前或锅炉汽水系统上压试验时，即可采用能耗较小的上水泵为汽包上水，且在锅炉点火后或需升压后方启动电泵以降低能耗。

（2）加热系统的技术改造。发电厂汽轮机的热力系统是利用煤燃来加热给水，且煤在燃烧加热水时，既会损失掉一些热量，也会因给水初始温度过低而损失更多的能量，进而导致锅炉的热效率降低。因此，应对给水温度予以严格控制。首先，保证高压加热器投入率。汽轮机机组在正常的启停过程中须严格按照相关规程进行操作，并及时投入或解列高压加热器；为了有效避免在汽轮机运行中高压加热器解列，工作人员应对高压加热器予以合理维护，避免人为失误或疏忽而造成不必要的能源损耗。另外，还要保持高压加热器水位的稳定性，并对高压加热器换热管等进行定期清洁，以有效清除管内积垢，进而达到提高换热管的传热效率，降低该部位的热应力，以达到节能降耗目的[6]。其次，保持加热器正常水位。当汽轮机加热器内的水位过高时，则会淹没换热管，在降低换热面积的同时也会降低换热效率；同时，还可能会发生疏水倒流入汽轮机问题而影响到机组安全。另外，还应加强加热器的维护工作。工作人员应重视对加热器冷却水管等相关设备的严密性进行检查与维护；如冷却水管出现泄漏时，则会对给水造成污染，若水室隔板出现泄露则会造成一部分高压给水无法通过冷却水管，进而导致给水温度过低而出现能源损耗。因此，一旦发现加热器系统出现漏点则须及时予以维护、堵漏。

（3）凝结器系统改造。汽轮机在正常工作时，蒸汽的做功则是蒸汽降温、降压的一个过程；正常情况下，压力降得越低，蒸汽做功则会越多。这就需要凝汽器内的压力必须保持最佳真空状态，以此来保障汽轮机的做功效率，既可以达到减少煤耗，还可以提升机组的经济效益。首先，对凝汽器真空严密性进行高精度试验。为提高凝汽设备在工作时真空系统的严密性，必须定期对真空严密性进行高精度的试验，一旦发生凝汽器真空不合格时，须对其进行及时的维护、堵漏。其次，定期维护抽气设备。工作人员应定期对抽气器工作水箱水位进行检查，使之保障在正常水位；且要保证抽气器工作水箱水温<26℃。第三，严格控制循环水水质。工作人员应对循环水的水质予以严格监控，以避免凝汽器铜管内出现水垢而影响换热效果。如定期对胶球清洗系统进行检查，查看其运转情况，保障其工作效率。一旦发现有水垢形成后，应及时予以清洗以保证换热效果。另外，应定期循环水泵进行清查、维护，定期对旋转滤网、二次滤网等进行清理、冲洗，在提高循环水水质的同时，也能够提高换热效果[7]。

（4）冷却水塔系统改造。汽轮机及其辅机设备节能技术改造过程中，还应加强对冷水塔相关装置的维护工作。工作人员应定期对冷水塔内部装置进行维护，以保证冷水塔换热效果；如在冷却塔中安装进风导流装置等，以降低环境风对换热效果的影响。另外，还要保证凝结水水位的正常，在保障换热面积的同时，也能够提高整个机组运动的安全性与经济性。

（5）汽水系统改造。汽轮机及其辅机设备节能技术改造过程中，要尽量提高温水的使用率，使主汽温度、再热蒸汽温度等尽量接近相关的设计值；同时，还要保障蒸汽压力，以提高蒸汽做功的高效性。另外，汽水品质是影响汽轮机节能降耗的重要环节之一；汽水品质差，既会引发汽轮机通流部分结垢现象的出现，还会影响汽轮机的工作效率，甚至还会对汽轮机的安全运转产生一定的影响。因此，工作人员应提高汽水雾化效果、合并设计补水方式，避免凝结水中溶氧过多等，以达到提高汽车品质、提高汽轮机工作效率的目的[8]。

（6）机组启停优化调整。汽轮机及其辅机设备节能技术改造过程中应对机组启停予以合理的优化与调整。首先，汽轮机组在启动过程中，工作人员必须严格按照相关的启动节点进行操作，并保证各项操作内容均能够按照相关规定时间完成，以减少汽轮机组设备不必要的运行时间，进而在全面缩短机组启动时间的基础上有效降低机组启动成本。其次，在汽轮机机组停运时，也要按照相应的停机节点来完成，既要及时停运循环泵、凝水泵等高耗能设备，也要及时关停相关设备，如给水泵等。由于，汽轮机盘车状态下，只需启动小冷却水泵即可对主机润滑油予以有效的冷却，其可实现提前停止循环水泵的节能目的。

综上所述，发电厂汽轮机及辅机设备的节能技術改造与创新，应全面对主机及辅机机组节能降耗关键环节进行节能减排可行性进行技术研究，并在不影响机组整体运行的基础之上予以有针对的性技术改造和运行优化。另外，也要充分发挥相关工作人员的技术创新与管理潜能，以进一步推动发电厂汽轮机及辅机设备节能改造和创新的长效进行，为企业节能增效做出更多的贡献。

参考文献：

[1]郑锡开.发电厂汽轮机运行节能降耗策略研究[J].中国高新技术企业，2016（20）.

[2]张超.汽轮机能耗高的原因分析与对策[J].现代工业经济与信息化，2016（15）.

[3]陈杉林.发电厂汽轮机运行节能降耗策略探究[J].科技展望，2015（22）.

[4]赵阳.论电厂汽轮机中辅机的优化方式及改进措施[J].建材与装饰，2017（5）.

[5]陈益利.论电厂汽轮机中辅机的优化方式及改进措施[J].科技与企业，2014（20）.

[6]王林，赵朝利.加强电厂汽轮机运行的节能降耗的策略分析[J].山东工业技术，2016（2）.

[7]张鹏飞，呼斯楞.电厂汽轮机辅机运行优化和改进的分析[J].科技创新与应用，2015（5）.

[8]张斌.发电厂汽轮机运行节能降耗的措施探讨[J].科技风，2014（22）.