关于电厂汽轮机节能降耗的研究与探讨

【摘  要】现阶段随着不可再生能源数量的大量减少与环境污染的恶化发展，使得我国面临着严峻的能源紧缺、环境破坏形势，制约着国民经济的稳步增长。针对此种情况，国家提出了环境保护、节能降耗的理念，希望不同领域内的诸多企业能够积极响应这一理念，做好环境保护、降低能源消耗量等工作，为后续我国社会经济的长远稳健发展提供助益。因此，作为高耗能、污染重的发电厂在电能生产期间，也需要结合该理念开展生产工作，重点要对能耗巨大的汽轮机进行节能降耗处理，使得汽轮机在低耗能的运行之下，有效完成发电厂的电能生产任务，达到设备运行节能降耗的目的。鉴于此，文章结合笔者工作经验，对电厂汽轮机节能降耗的研究与探讨提出了一些建议，仅供参考。

【关键词】电厂汽轮机;原因;节能降耗的研究

引言

随着经济社会的发展，需要在电厂的生产过程中加强节能降耗技术的研究，以提高生产过程中的节能效果，这对于企业的持续稳定发展具有重要意义。其中，加强汽轮机的能耗管理是关键，其运行效率对于电厂的总体效益有着关键性的影响。因此，在生产阶段，需要结合企业生产实际，对汽轮机的运行方式进行不断的优化，针对其运行过程中的能耗因素展开分析，提出针对性的解决措施，从而有效推动企业节能降耗目标的实现。

1、电厂汽轮机概述

电厂汽轮机，主要是通过蒸汽的作用，将热能转化为动能。目前，电厂汽轮机在技术上已经是非常的成熟，且运行效能也较为理想，因此在火电厂中得到了较为普遍的应用。不过，随着经济的发展以及社会的进步，对能源的需求量不断增加，为了实现整个社会的可持续发展，就需要进一步提高能源的利用率，这就要求在汽轮机的运行中采取必要的节能降耗措施，以实现更好的节能效果。同时，汽轮机是电厂的重要设备之一，做好汽轮机的节能减耗，也有利于电厂总体效率的提高。汽轮机缸效率及机组流通性能：汽轮机汽缸的效率其实是转换效率，在汽轮机运行期间，把热能有效地转换为电能。由相关统计数据可知，汽轮机在实际运行中都存在缸效率过低的缺陷，而确保汽轮机设备正常持续工作的关键是提高汽轮机组的流通性，在汽轮机的正常运行下，流通面积及气流量必须综合考虑实际的工作情况进行适当的增大，就可以更好地提升其工作的效率。

2、电厂汽轮机高能耗的主要因素

2.1汽轮机的空冷凝汽器存在的问题

空冷凝汽器的问题主要是空冷岛系统庞大，随着机组运行时间的加长，机组空冷凝汽器的换热性能逐渐降低，使得机组运行背压高于设计值，对机组经济性产生较大影响;机组长期运行中容易发生漏真空现象;夏季高温天气机组背压较高，需要投运相对更多的空冷风机运行，从而导致厂用电耗增加。

2.2汽轮机组

它主要包括以下两个方面，一是结构方面的问题，在结构上会出现挤压变形，气封位置发生一定程度的泄漏。低压缸外围遭受腐蚀，油动机调节能力出现不足，导致热力系统的运行受到影响。二是运行方面的问题，凝汽器背压长期高于设计值时，不但影响机组正常接带负荷，也将进一步增加汽轮机运行过程中的能耗。

3、电厂汽轮机节能降耗的主要措施

3.1保证凝汽器内的合适真空

凝汽器内的合适真空，对机组经济运行尤为重要。通过实际工作經验，可以从以下三方面保障凝汽器内的真空工作。第一，就是严格的检查工作。对于日常的检查工作应保持更为严谨的工作态度，以保障凝汽器及真空系统的封闭良好，以防掉真空事件的发生。定期进行真空严密性试验及真空系统查漏工作，防止凝汽器的泄漏，提高工作的高效性。第二，就是对于空冷岛风机的定期检查与维护工作。当空冷岛风机出现电机故障、风机滤网有杂物等，需要联系检修及时处理，保证风机正常出力运行。第三，工作人员要严格把控凝汽器内的凝水液位，使液位处于标准位置，以防液位的下降，降低工作的效率和能源的浪费。

3.2合理优化辅机的运行方式

在对于汽轮机进行改造分析时，可以观察到一个忽略对象就是辅机。我们在改造分析中，只是对于主机进行分析改造，对于辅机却没有任何的完善措施。但根据实际工作经验，可以发现高效率的汽轮机工作，是主机与辅机默契配合的结果，因此适当地调节与提升辅机，可以更好地保障汽轮机的工作效率，并提高能源利用率。例如，新疆华电苇湖梁发电有限责任公司，就是采用变频技术对给辅机中的水泵、凝结水泵、热网疏水泵进行改造，并运用高、低速改造技术对循环水泵进行改造，既保证了机组安全，又降低了辅机耗电率，有较高的节能效果。

3.3保证通流部分合适的密封间隙

对于汽轮机组整体进行优化处理过程中，要求发电厂工作人员可做好以下工作：对于汽轮机流通部分存在的间隙进行合理调整;对使用的动静叶片进行新型叶片的替换，其中扭曲型叶片在汽轮机工作中应用效果好，可以对二次流损失进行有效控制，最大化地降低损失，有效提高热效率，确保燃烧燃料的能量不会出现过大的流失，可以有效地作用于电能生产中，避免燃料浪费;对于汽封结构进行优化，如果存在密封效果不良问题，则要重新进行密封，使得蒸汽可以在汽封结构内有效完成反应循环，避免汽封结构漏气所致的热量损失问题再次发生。

3.4给水温度的合理控制

水温的变化将直接影响燃油量的变化。当锅炉内的水温出现过低现象时，会极大地增加能耗，并造成烟气排放量的增大，从而相应地降低机组工作性能。机组运行中，应保证高低加的正常运行，以保证给水温度满足有关规定，从而降低机组煤耗，提高运行经济性。

3.5对空冷系统进行尖峰冷却系统改造

电厂汽轮机改造的主要内容包括：工作人员必须重视凝汽器的改造，优化汽轮机的工作性能，从而使系统的运行环境具有较高经济性及安全性。霍州发电厂为提高机组在夏季高温天气的负荷接带能力，利用其老厂水塔作为冷源，通过对一号机组空冷岛增加尖峰冷却系统来改善机组运行的经济性，其实际运行效果显著：尖峰凝汽器作为空冷岛新增的一个辅助设备，利用循环冷却水吸收部分汽轮机的排汽热量，从而相对减少空冷岛的热负荷，降低汽轮机排汽口的压力，提高机组出力，降低汽轮机热耗。

结束语

综上所述，发电厂汽轮机运行过程中所需的能耗较高，严重影响发电厂的经济效益，所以发电厂要对汽轮机运行节能降耗加强关注，准确分析出导致汽轮机运行能耗增加的原因，进而制定可行性高的节能降耗策略对问题进行有效处理，促使发电厂汽轮机在后续运行发电时可以高质量、高效率地进行工作，而且具备非常理想的节能降耗运行效果，避免再次发生能耗大的情况，有效提升发电厂电能生产的经济效益。

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作者简介：

王鹏飞，1985年，男，山西省霍州市，助理工程师，毕业于山西大学工程学院自动化专业，现在国家能源集团霍州发电厂工作。

（作者单位：国家能源集团霍州发电厂）