关于火电厂汽轮机运行节能降耗措施的优化

艾比布·艾乃都

【摘  要】因为火力发电在生产过程中需要使用化石燃料，能源消耗相对较高。为满足节能降耗的要求，应采取相应的措施进行优化。在新技术不断应用的过程中，电力市场的竞争越来越激烈，这对火电厂来说既是机遇也是挑战。通过新技术的应用，可以显著降低发电厂的能源消耗，提高火力发电厂的综合效益，促進经济和社会的可持续发展。

【关键词】发电厂;汽轮机;节能降耗;措施;

人们生活水平的不断提高，对电量的消耗和需求逐年增大，但是由于我国资源十分有限，必须要提高电力的使用效率。市场经济环境下电力行业面临着巨大的压力，如何利用较低的资源生产出更多的电量，这是我国电力行业应该思考的问题。在节能减排的社会环境下，电力行业如何才能做到低碳环保，电力行业中的汽轮机运行如何才能最大化地降低能源的消耗，这是社会关注的热点话题。

一、火电厂汽轮机节能降耗的可行性研究

1.技术的原因。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.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。

二、影响汽轮机能量的关键因素分析

1.设备因素。汽缸作为火电厂的汽轮机的重要组成元件之一，主要作用是将空气和汽轮机通流的部分分开，以此保证汽轮机中蒸汽正常做功，才能提供机械做功需要的动力。因此如果要将汽轮机的能量损耗降到最低，就需要对汽缸的工作原理进行分析，汽轮机在工作的过程中，要合理、高效地发挥功效。相较于国外技术来说，我国科技发展现状还不够先进，技术人员的水平参差不齐，因此，我国自行研发生产的汽轮机在使用过程中仍然存在很多不足之处，汽轮机实际的运行效率还不能够达到额定的效率，正是由于汽轮机运行效率的低下，导致火电厂汽轮机出现了能量的大量耗损。

2.温度、压力等因素。火电厂汽轮机运行效率主要受蒸汽温度和压力的影响。主蒸汽压力升高后，蒸汽的做功能力增加了，对机组经济运行是有利的，但是对末级叶片的工作不利。新蒸汽压力降低，机组汽耗增加，经济性降低。运行温度高于设计值很多时，造成金属机械性能的恶化，强度降低，脆性增加，严重时设备损坏。新蒸汽温度降低，循环热效率下降，如果保持负荷不变，则蒸汽流量增加，且增大了汽轮机的湿汽损失，降低了机内效率。

3.电力负荷因素。由于科技不够发达，我国电网的稳定程度一直受到广泛关注，电网的电流一直处于不稳定状态。具体包括两部分：一是电力负荷，其具有较大的变化幅度，另一个是峰谷的变化，呈现出明显的高低状态。因此，火电厂汽轮机在工作过程中，为了适应我国电流不稳定的特点，需要不断进行自身结构的调整。而在这一过程中，汽轮机所做的功就是无用功，从而会损耗一部分能量。

三、汽轮机启动、运行和停止的正确操作

1.汽轮机启动工作。根据相应的规定，对于汽轮机的启动冲转参数应该是保持主汽压力为1.5Mpa-2.0MPa，主汽的温度保持在300℃以上，并且过热度要求在50℃以上，凝汽器的真空控制在60kPa以上。实际运行中很难达到这样的标准。汽轮机在实际的启动中所出现的主汽压力均大于1.5Mpa-2.0MPa，每次启动汽轮机之后需要较长时间的暖机过程，这样加长并网所需时间，增加启动汽轮机的用电率。由于启动汽轮机所需的暖机过程较长，暖管质量不高，导致启动汽轮机的主汽压力比较高，面对这种情况，主要采用的解决对策是利用开高低旁方法，把压力控制在1.5Mpa-2.0MPa之间，保持汽轮机的真空控制在65kPa-70kPa之间，目的是增加汽轮机蒸汽量，从而大大提高汽轮机的暖机速度，并且有利于控制胀差，缩短汽轮机的并网时间。高、低压加热器在机组启动时，要随汽机冲转同步投入。

2.汽轮机运行分析。（1）汽轮机一般采用的是定--滑--定这样的运行方式，也就是在低负荷（40%负荷一下）的情况下，为了能够保持锅炉内水循环以及燃烧稳定，通常采用的方法是定压调节，对于高负荷（70%负荷以上）的区域一般采用的是喷嘴调节方法，采用转变通流面积这种方式来保持汽轮机组高效率运行;对于汽轮机运行的中间负荷区域，通常是按照经济性最优的滑压运行曲线滑压运行。定—滑—定能很强的适应负荷的变化，满足机组的一次调频，有效的减少节流损失。对于汽轮机的高负荷运作，主汽温度和压力要适当提高，确保加热器能有较高使用率。对加热器的水位进行合理调整，减少加热器的端差，提高给水的温度。（2）火电部制定优化运行技术措施及指标管理办法，通过在运行值内开展指标竟赛，指标得分前三名的进行奖励，极大的调动了运行人员调整的积极性。不断优化机组运行方式、督促指导运行调整、精心操作，以抓小指标来促进大指标的完成，确保机组各项参数运行在最佳值，主汽温度、再热汽温均同比升高，端差同比下降，真空度同比升高，锅炉效率同比升高。通过开展竟赛活动，并执行优化运行技术措施，各辅助电耗同比均有大幅下降。（3）汽轮机停机分析。在汽轮机运行过程中，选择适当的时机停机，能够降低设备温度和能源的消耗。例如在正常运行中采用滑参数方式进行停机处理，不仅能充分利用锅炉的余热进行发电，而且还能有效的降低锅炉、汽轮机等设备温度，有利于设备的维修和护理。

3.治理阀门内漏。阀门内漏对机组的经济性影响很大，要从设计、安装、采购等方面着手把好质量关，针对机组阀门内漏情况，组织专业人员进行内漏阀门的检查，有内漏的阀门将手动门关严，不能关严的阀门，通知设备部点检进行处理;经过机组小修时对阀门的治理，在机组启动并网后重点对内漏阀门进行检查，并手动摇严，可以极大的降低机组热耗。

4.进行技术改造。为了达到节能降耗的目标，可以对现有的汽轮机进行技术改造，这样就能在保证运行的前提下提高汽轮的运行效率，降低发电成本。（1）汽轮机汽封系统改造。汽轮机长时间运行，汽封磨损导致漏气量增大，降低机组真空。通过低压汽封改造可以有效降低汽封漏气，提高机组真空。（2）凝结泵变频改造。凝结水母管压力由调门控制改为凝结泵电机变频控制，有效降低系统节流损失及辅机耗电率。总体来说，汽轮机节能改造可以先从凝汽器着手，因为制约现在电厂发电效率的一个重要方面就是汽轮机冷端系统设备运行的经济性和安全性，而这主要表现在汽轮机的凝汽器运行性能上。

总之，火力发电厂汽轮机节能降耗取得重大进展。电厂汽轮机节能降耗的对策有很多，但并不局限于上述内容。电厂节能降耗以一项长期的工作，需要一点一滴的积累，需要每一位员工从自身做起，需要领导的重视，需要每一个人的全身心投入，降低企业发电成本，提高企业的经济效益，促进我国电力行业的可持续发展。

参考文献：

[1]张海洋.发电厂汽轮机运行节能降耗的措施探讨[J].科技风，2017（22）：253-255.

（作者单位：新疆华电吐鲁番发电有限责任公司）