发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术

郝宗凯，夏冰

（中国电能成套设备有限公司，北京 100080）

中国能源的消费量比较大，虽然能源资源较为丰富，但是人均占有量却比较低，能源分布也不够合理，这就使得能源利用率相对较低，能源浪费问题比较严重，这就使得单位产值能耗比较高，损耗也较为严重，严重制约了国民经济的可持续发展。汽轮机技术逐步完善在一定程度上提升了汽轮机及其辅机设备的热效率。在经济大环境与市场经济推动下，电力行业面临节能增效上的压力，需要全面提升发电厂汽轮机及其辅机设备的运行效率，尽可能降低能源方面的消耗，逐步提升其社会效益与经济效益。

1 汽轮机及其辅机设备节能增效可行性分析

1.1 技术角度

从目前来看，中国现有汽轮机技术经过长期实践运行以及技术发展，汽轮机及其辅机技术较为完善，这在一定程度上提升了热效率，在确保降低能耗基础上，全面提升汽轮机及其辅机的能源转化率，对提升节能减排能力具有至关重要的作用。经过技术改造，在一定程度上提升了汽轮机及其辅机的安全性与可靠性，为创新发电厂汽轮机及其辅机设备的节能技术提供有效技术支撑。

1.2 经济角度

发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术在创新过程中，针对创新后成本收益进行更加合理、科学的评估，避免对技术创新盲目追求，或者是改造后并没有达到节能减排目的，此外，技术创新还需要满足高效益、低成本经济指标。从目前来看，大多数大电厂改造以及创新汽轮机及其辅助设备，同新式汽轮机相比，投入成本相对较低，经过了技术改造以及技术创新后，有效控制汽轮机及其辅机设备的能耗。远期来看，发电厂对创新和改造汽轮机及其辅机设备节能技术具有非常高的经济可行性。

2 汽轮机及其辅机设备的影响能耗因素

2.1 能耗因素

汽轮机气缸是相对封闭、性能良好的气室，阻断气缸内的气体和外界的空气，同时将蒸汽转化成机械能。气缸内缸和外缸间存在着空气夹层，工作过程中，热辐射作用促使内缸热能向外缸传递，夹层内气流在某种程度上实现气缸预加热，为气缸内的工作效率提供保障。汽轮机及其辅机设备工作过程中，气缸内喷水量直接影响气压与温度。热能持续供应的状态下，喷水量和空气之间比重逐渐增加，这就使得热能消耗也逐渐增加，汽轮机及其辅机设备工作效率处在比较低的工作状态，热能损耗问题也比较严重。蒸汽压力与温度变化也会影响汽轮损耗，实际操作过程中，需要保证锅炉冷水壁与过热器内部保持清洁状态，同时汽轮机辅机管线路合理性与封闭性也需要保证。

2.2 调整因素

汽轮机及其辅机设备的运行调整合理性对整体节能降耗有效性产生直接影响。汽轮机及其辅机设备在运行调整过程中主要包含6个方面的问题。（1）未优化循环水运行方式，进而未及时维护二次滤网，最终造成了堵塞，或者是真空泵冷却水的温度过高等造成凝汽器真空偏高。（2）机组启停时，若是暖机时间的调整不够恰当或者是调整过长也容易产生机组跳闸，这就使得机组由于频繁的开机停机而造成能耗增加。（3）机组由于运行调整不够恰当造成了各项参与和实际负荷之间存在不符情况，这就使得能耗增加。（4）一部分并没有应用新型技术或者是参与改造旧机组，比技术创新机组的能耗高。（5）凝结水泵的运行方式不够合理，由于未合理进行环节调整促使汽轮机及其辅机设备的运行能耗随之增加。（6）加热器的水位设定方面不够合理，或者是由于水位设定过高，或者是水位设定过低。

3 汽轮机及其辅机设备的节能途径

汽轮机及其辅机设备经过长时间的运行后，在不同程度上出现能耗增加问题，需要不断增加汽轮机及其辅机设备节能技术改造工作，设置有效运行方案，全面提升汽轮机及其辅机运行的有效性，最终达到增效降排目的。

3.1 改造锅炉水泵

汽轮机及其辅机设备改造节能技术时，需要针对原能耗较高锅炉水泵换成能耗相对较小上水泵。启动机组前或者是锅炉汽水系统的上压试验过程中，可以选择能耗相对较小的上水泵上水，锅炉点火后则需要完成升压后启动电泵，这样有利于降低汽轮机及其辅机能耗。

3.2 改造凝结器系统

汽轮机及其辅机正常工作时，蒸汽做功属于蒸汽降温、蒸汽降压过程；正常来看，压力越低，蒸汽做功越多，那么凝汽器内压力需要保持在最佳真空的状态，这样能够为汽轮机及其辅机设备做功效率提供保障，这样不仅能够实现减少煤耗的目的，还有利于提高机组经济效益。首先，高精度实验凝汽器的真空严密性，为了能够提升凝气设备工作过程中真空系统严密性，那么就需要定期针对凝气设备真空严密性开展高精度试验，一旦出现凝汽器真空不合格时，需要及时维护以及及时堵漏。其次，对循环水的水质进行严格控制。工作人员需要严格监控循环水水质，这样能够规避凝气管铜管之内产生水垢，对换热效果产生影响，例如定期检查胶球的清洗系统，诸如对胶球清理系统定期检查，对胶球清洗系统运转情况进行查看，为胶球清理系统的工作效率提供保障。一旦发现形成了水垢，需要及时清洗并且为换热效果提供保证。此外，定期的清查以及维护循环水泵，定期清理与冲洗旋转滤网与二次滤网等，保证循环水的水质，提升换热效果。最后，对抽气设备定期维护。工作人员需要定期检查抽气器的水箱水温，保证抽气器工作水箱处在正常水温，确保抽气器工作水箱的水温保持在26℃以下。

3.3 改造汽水系统

汽轮机及其辅机设备在改造节能技术时，需要尽可能提升温水使用率，促使再热蒸汽温度、主汽温度等同相关设计值尽量接近，同时还需要提升蒸汽压力，提升蒸汽做功高效性。汽水品质对汽轮机节能降耗具有直接影响，若是汽水的品质比较差，那么不仅容易造成汽轮机在流通部分出现结垢问题，还对汽轮机工作效率产生影响，甚至不利于汽轮机安全运转。工作人员需要逐步提升汽水雾化的效果，合并设计补水方式，这样能够有效规避出现凝结水溶氧过多的问题等等，最终提升汽车的品质，提升汽轮机的工作效率。

3.4 改造加热系统技术

发电厂汽轮机热力系统主要借助煤燃实现加热给水，煤处在燃烧加热水的过程中，不仅会造成一部分热量损失，还可能由于水的初始温度过低造成能量更多损耗，这就使得锅炉热效率降低，那么就需要严格控制水温。首先，确保高压加热器的投入率。汽轮机机组正常启停时需要严格的按照相关规程操作，及时投入或者是解列高压加热器。为了能够有效规避汽轮机运行过程中高压加热器解列，工作人员需要合理维护高压加热器，这样能够规避由于人为失误或人为疏忽产生的不必要能源损耗。此外，还需要保证高压加热器水位稳定性，同时定期清洁高压加热器的换热管，这样能够有效清除管内堆积的污垢，提升换热管传热效率，减低换热管热应力，最终实现节能降耗。其次，重视加热器维护工作。工作人员需要重视检查和维护加热器冷却水管等相关设备严密性，若是冷却水管产生泄漏问题，那么可能造成水污染，若是水室隔板产生泄漏，那么则可能造成一些高压给水中冷却水无法通过的问题，这就使得给水的温度过低，能源损耗较为严重。因此一旦发现了加热器系统产生漏点，需要及时维护与堵漏。最后，确保加热器处正常水位。若是汽轮机加热器内水位比较高，可能出现淹没，需要减少换热面积，同时造成换热效率降低。此外，还可能由于疏水倒流入汽轮机对机组安全产生影响。

4 结语

总之，在改造以及创新发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术过程中，需要全面研究汽轮机及其辅机设备的节能降耗关键环节的技术可行性，在保证不对机组的整体运行产生影响的基础上进行针对性技术改造以及运行优化。此外，还需要有效发挥相关技术工作人员的技术创新能力以及管理潜能，为推动汽轮机及其辅机设备的节能改造与创新机制，为实现企业节能增效给予更高的贡献。