影响发电厂汽轮机能耗的重要因素及节能降耗对策

黄贤坤

摘要：发电厂汽轮机在运行时不可避免地会产生能源损耗，而研究如何降低损耗实现节能降耗运行是急需解决的问题。本文对引起汽轮机能耗问题的相关因素进行了分析，并提出了可行性建议。本文的研究工作具有一定的参考价值。

关键词：发电厂  汽轮机  节能降耗  优化

一、发电厂汽轮机能耗因素分析

恶劣的工作环境也会导致汽轮机运行受到阻碍从而加大能源消耗，环境因素主要包括汽压与温度。本文将对这些因素进行逐一分析，并提出相应的解决策略，达到优化汽轮机工作效率、降低能耗的目的。

1.1汽缸的效率

汽轮机的汽缸分为內缸与外缸，內缸与外缸中间有一个由空气填充的夹层。相对于其他装置，汽轮机在运行时，汽缸更为独立且封闭，汽缸内的空气独立循环，作为传输能与热的媒介。因此，汽轮机在长时间的运行过程当中，汽缸空气会一直循环工作，内部的温度越来越高。此时，內缸过高的温度便会使得它向外缸自发地传递热能，此时夹层中的空气变充当了热的传递媒介这一角色，加大了汽轮机热能的损失，造成汽轮机效率的下降。

1.2汽压与温度

因其工作需要过程伴随大量热能。而由于本身的封闭性，导致在运行过程当中其产生的汽压与温度会非常高，也会影响其效率。一般对于汽缸而言，其喷水量主要受到蒸汽的汽压影响。而热能不断产生，喷水量也会逐渐增加，此时热损耗逐渐提高。造成这种现象的原因主要两方面，一方面是汽轮机的汽压调节没有做好，另外一方面是炉内燃烧的速率与其循环速度之间的差距太大。

二、发电厂汽轮机节能降耗运行策略

2.1严格控制锅炉给水

实时调节给水的速率能够有效降低能源损耗。如果锅炉的水温太高，此时应当减少水加热的时间;而当锅炉内水的温度并不高时，则需要消耗很多能量才能使其加热到标准温度，这种情况会导致极大的能源损失。如果存在这种问题，应当装置高压加热器，一般确保锅炉给水的温度处于适宜的水平。而对于运维人员来说，应当经常检查水箱的焊板焊接处，防止因为结构不严密而导致的热交换损失。

2.2改善汽轮机流通性

要想提升汽轮机流通性的水平，可以从许多方面入手，例如叶片、汽封结构、缸体结构与汽轮机的调节级。下文将对上述结构的流通性优化进行一一阐述。

首先，在优化叶片时，可以在汽轮机配备上一些更为高效的新型叶片，如目前广受好评的变截面扭曲型叶片，它可以有效减少汽轮机工作状态时的二次流失问题。其次，对汽缸优化时，可以直接淘汰传统的两齿平汽封模式，而采用四齿高低齿汽封，这样做的好处在于能够大幅度提高机内的封闭能力，机内的蒸汽不容易向外流失，之前汽机常常出现的漏汽问题也可以得到很好地解决另外，高压进汽管的漏汽现象常有出现，针对这样种问题，可以通过配置更多的密封环来解决。

2.3完善热力系统

汽轮机的运行主要便是实现热力系统的不断循环，所有的机内组件都是为了达到这一目的而设置的，因此，要想从根本上大幅度提升汽轮机的效率，降低能源损耗，便不可以忽视这一方面的工作。针对不同的汽轮机型号与结构，进行适宜的配置优化方案。比如对于下缸疏水系统而言，应当尽量避免其上下缸出现温差过大的问题，如果机组在两次温态启动中温差达到50℃以上，便会严重影响到机内汽缸的工作效率，甚至会产生安全隐患。此外，为了根据实际工作状态与条件实现灵活的疏水工作，可以采用人工代替机动，实时开关疏水门。再比如在对汽轮机主机组进行优化时，也不要忽视了辅机装置的优化。总之，需要根据电厂汽轮的工作需求，相应地改造汽轮机的热力系统，进行整体性的优化。

2.4确保凝汽器

发电厂应当定期组织工作人员对凝汽器进行检查，确保其密封性达标。目前最常用的主流检查方案便是灌水检漏法。比如水位较低，便需要立即调整，否则将会严重影响到凝汽器的真空效果。而如若出现了凝汽器的真空下降问题，则需要针对其产生的成因进行修复，一半需要检测循环泵通过电流与水温，并降低设备的运行负荷，观察问题是否缓解，如果仍然比较严重，那么则需要立即关闭汽轮机，否则将会对汽轮机造成很大的损害。

三、实际操作中的节能策略

3.1汽轮机的启动工作

在启动汽轮机前，应当先调整相关参数。比如汽轮机的主汽压力不可太高，我国有关标准指出，主汽压力不可超过3.5MPa，主汽温度不可低于300℃。而在实际的操作当中，这一标准是非常难达到的。在这种情况下，汽轮机进过一次工作之后，便需要经过一次暖机方可进行后续操作，这会使得汽轮机的工作效率较低，浪费了很多时间。因此，可以通过开高低旁来实现对压力的严密管控，使得汽轮机所产生的蒸汽量能够以极快的速度完成暖机过程。另外一方面，确保在启动汽轮机装置时，同时保持汽机的冲转。

3.2汽轮机的运行工作

汽轮机通常使用定-滑-定的运行方式。这种运行模式的主要特征便在于运行负荷较低，最大程度上确保内部水循环能够平稳进行。对于水泵轴在临界状态下的转速控制工作而言，可以采取定压调节方案，如果某区域内负荷偏高，此时一般通过喷嘴的方式进行调整。另外，中间负荷区域则采取滑压运行。定-滑-定运行控制模式能够应对与各类不同的负荷状态，调频工作一次到位，减少调节环节以达到节流减损的目的。当汽轮机负荷较高时，应当提高此时主汽压力与温度，此外，一定要确保此时加热器水位符合标准。

3.3汽轮机的停机工作

汽轮机长时间的运行勢必导致其工作转换效率降低，如若一直下去，能量的损耗程度将会越来越大。因此有必要根据实际运行的情况进行停机中断，等待设备的温度恢复到正常水平再进行二次运行。一般来说，主要采用滑参数方案完成停机，这种方案的好处在于能够利用工作时产生的剩余热能，将其用于支撑停机时短时间的发电工作，有效地提升了能量利用率。此外，还可以加快汽轮机的冷却，为后续的工作缩短时间加快效率。

3.4治理阀门的内漏

这项工作需要从阀门的设计、安装等所有环节，确保阀门能够满足发电厂汽轮机的工作要求，避免出现内漏问题，如果出现内漏现象，则需要工作人员手动关紧。而当阀门本身出现了漏洞，应当及时维修，必要时应当采取更换阀门的方式。值得注意的是，在修复完成之后，也需要对其运行的情况进行监控，比如在重启机组之后，查看其是否仍然存在内漏的问题。总之，严格把控阀门不出现内漏问题，可以有效减少整个机组的热损失。

四、结束语

发电过程当中汽轮机不可避免地会出现能源损耗问题，而如何实现发电厂汽轮机节能降耗运行是十分有必要研究的。本文分析了汽缸自身的工作效率、机组的流通性、环境气压与温度等因素对发电厂汽轮机能耗的影响，并从相关方面，提出了发电厂汽轮机节能降耗运行策略。在实际工作当中，需要对造成汽轮机热损的方方面面进行排查，改善管理，才能够有效降低损耗。

参考文献

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[2]袁斌英. 电汽轮机运行中的节能降耗要点探析[J]. 中国化工贸易，2019，11（11）：152-153.