电厂汽轮机运行的节能降耗策略探析

吉林电力股份有限公司长春热电分公司 邓 欣

1 电厂汽轮机节能降耗技术应用的意义

在最初阶段，电厂汽轮机的运行需借助于蒸汽的力量，使用煤炭燃烧的热能产生大量的蒸汽，蒸汽会对电厂汽轮机的叶片产生一定的推动力，在此种外力的作用下电厂汽轮机会保持运行状态、实现电厂发电。随着社会的发展，对发电领域的研发从未停止，现阶段发电模式呈现出多元化趋势，除传统火力发电外，还产生了风力发电、光伏发电、潮汐发电等多种发电模式，由于其他的发电模式限制性较强，在技术体系上还缺乏完善性，无法满足社会对电力资源的需求，所以截止当前火力发电仍然是我国的主要发电模式。

汽轮机的运行会产生大量的能耗，能源利用率很低，如何才能提升电厂汽轮机的运行效率、提高能源转化率，是当前火电厂首要考虑的问题之一，节能型的电厂汽轮机运行模式可为火电厂节省大量的运行成本，进一步提升电厂发电能力，经过多年研究，我国在电厂汽轮机节能降耗方面已取得一定成绩，电厂汽轮机运行产生的能耗已有所降低，随着电厂汽轮机节能技术研发的不断深入，电厂汽轮机势必会更加节能，真正走上可持续发展道路。

能源是一个国家的命脉，能源的储备对于国家发展具有非常重要的意义，现阶段各国都非常重视能源的储备和开发，能源已经上升到国家战略发展高度，如果能源问题不能得到解决，必然会受到其他国家的制约，不利于国家的稳定发展。加强对电厂汽轮机的节能控制可实现资源的优化配置，在节能理念下能源可得到最大程度的利用[1]，有效减少能源的浪费，通过工艺技术的调整和优化，电厂汽轮机运行能耗会明显降低，这也是社会给发电领域提出的基本要求。现阶段我国能源供需矛盾突出，能源问题已成为社会性问题，对社会的整体性发展产生了一定的影响，电厂汽轮机节能控制的有效开展，有助于实现发电领域的可持续发展，把我国的发电领域带入到一个新的发展路径中，缓解能源的供需压力。

电厂汽轮机是发电厂中的能耗大户，电厂汽轮机的高能耗运行会极大增加电厂运行成本，降低热能利用率。为满足社会需求，发电厂唯有增加煤炭资源的用量，在煤炭资源燃烧的过程中会产生大量的有害物质，对于我国环境工程的建设非常不利。电厂汽轮机节能降耗技术的研发和应用，可在根本上降低电厂汽轮机运行产生的能耗，在电厂的角度上来看可降低运行成本、提升收益，在环境的角度上来看，节能降耗技术的应用可减少煤炭资源的使用量，促进环境工程建设[2]。

2 当前电厂汽轮机运行存在的问题

给水温度得不到有效控制。给水温度的有效控制是提升电厂汽轮机的运行节能性的有效方式，在实际的电厂汽轮机运行过程中给水温度的控制工作非常关键，给水温度过高或过低都会产生非常不良的影响，温度过低会增加能耗，不利于电厂发电经济性，增加电厂运行成本；如果温度过高会增加系统运行风险，很容易引发事故。现阶段为提升给水温度控制效果、保证给水温度的适宜性，电厂方面成立了一个专门的部门负责对给水温度进行检测，检测部门的成立[3]可对电厂汽轮机的给水问题进行定期检查，在一定程度上减少了给水温度不合理问题，但此种方式存在一定的局限性，温度检测会受到人员因素的直接影响，电厂汽轮机的运行风险仍没有得到彻底消除，如果温度检测工作不及时或检测发生失误，都会对电厂汽轮机的运行产生直接影响。

凝汽器非真空状态。凝汽器是电厂运行中的重要设备，如果在电厂汽轮机使用过程中凝汽器出现泄露就会造成内部结垢，随着时间的推移结垢的情况会越发严重，这种器皿的使用会增加电厂汽轮机运行隐患，很容易出现安全事故。在实际的电厂生产过程中，许多电厂汽轮机的运行状态都不甚理想，长期处于非真空的运行状态，在这种运行状态下很容易出现容器结垢，通常一个月左右就会出现结垢问题，故障发生率显著提升，在三个月左右就会出现明显的运行故障，在这种情况下电厂汽轮机的运行能耗会明显增加，所以一定要认识到这个问题，改进电厂汽轮机的运行状态，减少系统结垢问题的发生，通过对细节问题的有效处理，实现节能型的电厂汽轮机运行，落实可持续发展重要思想[4]。

电厂汽轮机运行控制模式缺乏合理性。关于电厂汽轮机的运行，现存多种控制模式，合理的控制模式可使电厂汽轮机处于稳定运行的状态。相反，如控制模式缺乏完善性就会导致电厂汽轮机运行能耗大幅度增加，影响到电厂汽轮机的节能性。现阶段我国已经实现对电厂汽轮机的自动化控制，在自动化技术的作用下系统控制效率显著提升，减少了人为因素对电厂汽轮机运行产生的消极影响，但在一些电厂中电厂汽轮机控制模式缺乏完善性，缺少了设备状态的审核环节，经常会发出一些错误的指令，在这种情况下系统运行效果明显降低，不仅会增加设备故障发生几率，还会导致电厂汽轮机运行能耗的增加，对于发电厂的生产非常不利。

3 电厂汽轮机运行节能降耗应用措施

合理调控给水温度。为实现合理的给水温度调控，发电厂方面可采用一些设备对给水问题进行实时性调节，如传感器、驱动装置等，利用这些装置形成实时性温度控制系统，在发电过程中[5]收集给水温度信息，同时对温度进行实时调控，把给水温度始终控制在一个合理的范围内，如给水温度出现异常就需对其进行及时调整，通过控制系统对电厂汽轮机发出相应的控制指令，在最短的时间内使给水温度达到相应标准。通过给水温度的有效控制可大幅度降低电厂汽轮机运行能耗，是一种非常重要的节能降耗手段，当前此种节能技术在发电厂中得到了广泛应用。实践证明此种方式可产生非常好的降耗效果，真正实现节能型的电厂汽轮机运行。

维持真空运行状态。凝汽器的泄露会导致电厂汽轮机脱离理想的真空运行状态，还会造成系统结垢，从而大幅度增加系统运行能耗。基于此，电厂方面需重点关注凝汽器泄露问题，促使电厂汽轮机可长期处于真空运行状态。具体来讲，需加强对凝汽器检测工作，及时发现泄露问题和结垢问题，定期对凝汽器进行清理，利用自动化系统对凝汽器进行实时性检测，收集凝汽器运行数据，同时在凝汽器控制系统中安设警报功能，当运行数据与标准数据间出现较大偏差时控制系统可发出警报，在警报系统的作用下[6]可及时处理系统运行问题，减少凝汽器泄露对电厂汽轮机产生的影响，保证电厂汽轮机一直处于理想的运行状态。在系统运行的过程中清理工作也需及时跟进，清理主要目标为凝汽器散热装置，避免凝汽器温度过高，影响凝汽器的使用功能，通过此种方式提升电厂汽轮机的节能性。系统的清理工作需定期进行，要结合实际的系统运行状态合理设定系统运行周期，通常以七天为一个清理周期，全面清理凝汽器中的污垢，然后验证系统运行效果，对系统进行全面性的检查工作，在这项工作完成后重新启动系统。

合理对电厂汽轮机进行启停控制。鉴于电厂汽轮机节能降耗的重要意义，在电厂汽轮机使用过程中，需合理地对电厂汽轮机进行启停控制。在发电环节需对系统运行参数进行收集，同时对收集到的系统参数进行分析，保证电厂汽轮机的运行参数都处于正常状态，如电厂汽轮机出现参数异常需及时进行调整，确保汽轮机没有异常状态的情况下再次进行开启，避免故障扩大化，影响到电厂汽轮机的使用效果和运行寿命。另外电厂还需对电厂汽轮机运行状态进行预测，就当前的运行参数对电厂汽轮机未来的运行效果进行分析，判断是否可以满足后续的生产任务，实现各种故障的事前控制，如在预测的过程中判断电厂汽轮机可能会出现故障，就需对问题进行提前处理，延长其正常运行状态，避免设备故障，引发电厂汽轮机能耗的增加。

加强资金投入，优化电厂汽轮机运行方式。电厂要革新发展理念，真正认识到电厂汽轮机节能运行的重要性，加大资金投入，针对性开展电厂汽轮机节能性研究，不断进行电厂汽轮机升级改造，优化电厂汽轮机的运行模式，以此来推动电厂的可持续发展。现阶段许多电厂只关注发电效益，在电厂汽轮机节能研究方面资金投入力度较小，缺乏节能研究主动性，没有认识到电厂汽轮机节能运行的重要性，在这种错误理念的影响下，电厂每年会在电厂汽轮机运行方面产生海量的额外能耗，极大增加了运行成本。从长远角度上看，电厂汽轮机的节能研究可节省大量运行成本，对于电厂经济效益的提升有非常明显的帮助。关于电厂汽轮机的节能性研究工作，需加强电厂汽轮机运行控制与自动化技术结合，完善电厂汽轮机自动化控制功能，智能地对电厂汽轮机运行参数进行调节，从而使电厂汽轮机可一直处于理想运行状态，保证节能理念在电厂汽轮机运行过程中的有效落实。