汽轮机运行的节能降耗技术分析

钱白云

（国网新疆电力有限公司电力科学研究院，新疆 乌鲁木齐 830000）

近几年发展以来，汽轮机的设计以及制造和安装等方面的技术都得到了较好的发展，同时，还有效保障了机组经济性能的提高，在相关设计上采取优化理论，有效建立了相关汽轮机计算基本数学模型，在汽轮机制造商采取综合国外相关工艺制造设备以及先进工艺推动了汽轮机生产制造更上一个台阶，而在安装阶段，大部分汽轮机主要采取精心调整流通动静间隙部分，有效把握质量，采取多方面措施来提高相关经济性能，使得在实际设备运转过程中煤耗率得到了大幅下降。

1 汽轮机运转现存能耗问题

1.1 汽轮机组能耗高

就目前相关企业内部汽轮机的使用运转来说，过度的能量消耗是最严重的问题之一。众所周知，汽轮机作为相关电力企业发展的主要能源设备之一，其能够允许将电能、动能和热能进行有效转化成为电能。同时，在实践过程中，汽轮机必须与其他设备一起使用才能够进一步将其功能完全发挥出来。正是因为这个原因，所有的汽轮机组装置可能会消耗更多的能量。在影响机组热经济性的主要有汽轮机的效率、锅炉的效率、电厂的耗电量、管道的效率。影响汽轮机效率的主要有三个方面：蒸汽参数、汽轮机本体汽缸的效率和轴封漏汽方面，在回热系统中，加热器末端的差异和热力系统泵送压力的损失、运行模式和参数都会具有一定的影响。影响锅炉效率的主要因素有锅炉内煤的质量、漏风进入烟囱主体和尾部、排烟温度高、运行参数的控制等。影响电厂用电率的主要是机组的充电率和运行方式；对管道效率的影响主要是管道的绝缘。因此，为了解决蒸汽轮组能耗过高的问题，有必要充分了解与汽轮机一起工作的相关设备，并对设备运行过程中存在的问题进行详细调查。

1.2 空冷凝汽器问题

空冷凝汽器问题也是现阶段汽轮机当前运行期间能量损失的主要因素之一。空冷凝汽器的问题主要有以下几点：首先，空冷凝汽器在长时间运转上可能会有大量灰尘的积聚，从而增加了设备的热阻，影响了设备的传热功能，堵塞了通道。其次，当空冷凝汽器处于负气压区时，空气机会被空气吸入阻断。第三，空冷凝汽器产生的冷凝水的氧含量非常高，这影响了整个空冷凝汽器系统的传热效率。最后，在较冷的时候，空冷凝汽器受到不平衡流动情况的影响，相关不平衡流量状况将不可避免地导致蒸汽轮机的运行效率降低。

1.3 高、低压加热器端差

加热器作为相关供热系统的重要设备之一，其主要对于相关供热有着较重大的经济影响，同时，主要是由于相关加热器端部不良影响所造成的。端差的存在和变化，虽然没有直接和明显的热损失，但增加了热交换的不可逆性，导致了额外的冷源损失，降低了机组的热经济性。在运行中，最终供水温度可能会引起足够的注意，但是，加热器末端的尺寸差异对于许多操作者来说是不够的。加热器末端的温差很大，供水温度不一定很低，大多数发电厂都存在加热器末端温差大的问题。高压加热器结构简图如图1。

图1 高压加热器结构简图

2 汽轮机运转节能降耗技术分析

2.1 加强管理运行工作

对于相关汽轮机的运行工作状态，如果想在保证汽轮机正常运行的基础上降低相关汽轮机的能耗，就必须加强相关运行过程管理。就目前情况而言，相关汽轮机可以采取 固定-滑动-固定 的方法进行管理，这意味着利用循环区的变化来协调汽轮机在高负荷区域的运行。在负载较低的情况下，有必要使用较低的稳定水平来调整整个设备。因此，在管理汽轮机时，有必要对汽轮机有详细的了解，并根据这种了解来调整汽轮机的管理，以保证汽轮机的正常运行，降低运行过程中产生的能耗，从而达到节能降耗的目的。与此同时，需要详细的规章制度来确保工作人员正常工作，这也可以提高汽轮机的安全性和稳定性，并保障工作人员的生命安全。

2.2 加强对汽轮机的控制

加强对汽轮机的控制对解决目前汽轮机运行过程中高能耗的问题具有积极的作用。在汽轮机的实际运行过程中，水温以及相关燃料数量具有十分密切的联系。如果水温太低，那么，相对应的燃料就必须及时增加，这就在很大程度上导致实际成本增加，同时导致相关烟雾量增加造成极其严重的生态环境污染。因此，进一步加强对汽轮机的控制是很重要的，包括实际给水温和热水器水温。通过这种方式有效保障汽轮机正常运转，降低成本和资源浪费。

2.3 降低冷却水温度增加有效换热面积

要想有效解决在相关汽轮机运行期间存在的节能问题，首先，要降低冷却水的温度。实际上，一般具有两种水循环系统主要用于电力企业的实际生产过程:开式循环系统和闭式循环系统。从实际应用的角度来看，开式循环系统中的冷却水极易受到外部影响，而闭式循环系统不仅对外部因素引起的变化非常敏感，而且对运行设备也非常敏感。因此，要解决水循环系统中的问题，除了使用相关的药物解决冷却水问题外，还需要专业人员对水循环系统进行日常检查，及时发现系统中的潜在问题并采取有效措施解决。因此，在生产过程中，有必要进一步加强对冷却水的检查，进行定期检查和通报，遇到问题时与有关人员联系，以便更好地避免更严重的问题，提高企业的生产率和生产质量，为人民群众提供更好的电力服务，减少汽轮机缺电的问题。

在空冷凝汽器效率提高措施上，不仅仅可以通过降低冷却水温度来实现，同时，还能够通过有效增大换热面积降温来提高效率，在夏季，往往或遇到采取双拍管换热也不能够带满符合的情况发生，这时，可以采取增加换热面积的方式来有效降低机组背压，如图2所示，在实际的空冷凝汽器机组运转过程中，应当根据实际情况选取相对适应的空冷凝汽器提效措施，才能够达到优化机组工作效率，达到顺应国家经济发展规划重点节能降耗的目的。

图2 某空冷凝汽器增加换热面积改造案例图

2.4 过热器减温水流量改造

来自加热器的温水用于降低高温下进入加热器的蒸汽温度，从而达到有效保护高温下的加热器，同时，调节相关进入汽轮机的蒸汽温度，保持一定的主蒸汽温度，以确保相关机组的安全。当对热交换器进行设计时，首先，就需要保障热交换器的设计表面比实际所需的表面大，以确保主蒸汽温度不超过该温度，在机组正常运行期间，来自热交换器的热水通常会以连续进入的方式进入，因此，使用温水能够有效降低机组的经济性，确保机组的安全运行，让冷却水有效控制蒸汽温度，并减少冷却水对机组经济性的影响。根据温水的来源，它可以分为两种方式绕过动力泵出口和最大加热器。第一种方法不通过高压加热器传输引水部分，减少了蒸汽的回热泵送，降低了回热程度，因此，降低了经济性；第二种方法不影响热力循环，如果忽略锅炉内部的微小变化，不会影响机组的热经济性。