火力发电厂汽轮机运行的节能降耗措施

孙国儒

国能蚌埠发电有限公司 安徽 蚌埠 233411

引言

火力发电技术是指发电厂使用可燃物品燃烧产生的热量来加热锅炉，再通过蒸汽传递的方式来为发电装置提供动力，由此来源源不断地为区域范围内的受众群体提供充足的电能。很多地区目前都出现了市场上电能的需求量大于供应量的问题，需要积极开展发电工作。而实际发电环节中使用频率最高的技术方法就是火力发电法，该技术的核心要素是使用汽轮机提供动力。因此，发电厂在组织工作人员进行发电管理工作时，通常会要求人才先学习设备运作原理，以确保推动发电工作的稳步开展。另外，新时期基于国家出台了有关节能减排问题的政策，发电厂为了实现可持续发展目标，也会积极结合火力发电工作的特征，采取必要的节能降耗措施。

1 火力发电厂汽轮机运行能源消耗量较大的原因

1.1 设备自身因素

安装汽轮机可以为发电设备的稳定运行提供动力支持，一个大型的发电厂通常会安装多个不同型号的汽轮机及配套设施。当这些设备同时启动时，可能会产生较大的能源消耗量。这主要是因为汽轮机的运作原理是将蒸汽转化为机械能来运作，而蒸汽主要来源于锅炉[1]，比较容易浪费锅炉燃料和水资源，其中常用燃料大多以煤炭资源为主，不仅会浪费火力发电成本，还会增加节能降耗工作难度，诱发环境污染问题。另外，汽轮机自身运行时零件的磨损、老化问题会导致能耗增高，上述情况都需要发电厂提高重视度。一般在具体推广使用汽轮机时，应重点关注设备自身可能存在的问题，正确选用适宜的汽轮机，避免受到设备自身因素的影响，进而导致工作能耗量大、发电效果不理想。

1.2 人为管理因素

各个火力发电厂在规模扩建的过程中，如果需要采购多台汽轮机，安装汽轮机组，需要着重做好对汽轮机的维修、保养工作。如果工作人员对这项工作的重视度不足，没有做好设备进场时的质量检查和常态化的运行管理工作，可能会因为设备存在故障问题而导致能耗量增加，也会影响设备的运行安全性与稳定性。出现这个问题不仅与员工自身工作观念、态度及能力有关，也与发电厂没有规范有序地完善内部管理机制有一定关系。当日常工作缺乏制度的保障作用时，就无法有效约束员工的行为，需要发电厂重点研究解决问题的方法。

1.3 电力负荷因素

实际使用汽轮机设备时，可能还会出现负荷量过大的问题。以电力负荷为例，在发电厂开展电网构建工作，扩大电网的覆盖面积时，如果技术水平不达标，设计方案不合理，就容易出现电网中电流运输稳定性差的问题。此时，就要求汽轮机在运行时能够适应这种不稳定的状态，否则会导致汽轮机始终在做无用功，出现浪费能源、发电及输电效果不达标的问题。基于此，发电厂应要求技术人员科学调整汽轮机内部参数，必要时可以更改汽轮机结构，但这项工作的操作难度较高，需要技术人员有相关理论知识和实践操作经验。另外，汽轮机设备在高负荷、长时间运转过程中，也会出现功率降低的情况，影响节能降耗效果，是发电厂在推广使用汽轮机的过程中应当解决的主要难题。

1.4 温度及压力因素

科学探究有关火力发电厂汽轮机的运行问题时，应着重从节能降耗的角度分析问题。实践表明，汽轮机自身的温度和压力如果发生变化，则能源的消耗量就会有所提升。所以，需要发电厂安排工作人员专门监控温度和压力变化情况，发现异常问题时能及时处理。但目前工作中出现的主要难题是：工作人员具体进行温度、压力管理工作时存在滞后性的情况，无法第一时间发现问题，也就不能及时做好问题的分析和处理工作，导致工作效果不理想。一般来说，如果蒸汽供应量不足，就会造成汽轮机温度下降的情况。而且，环境温度因素也会影响设备机身温度。而温度过低，就会出现电能产出率低的问题。另外，如果水压强度达不到设计标准，还会直接影响蒸汽的实际流量及最终汽轮机的气压。

2 针对火力发电厂汽轮机运行情况给出内部节能降耗措施

如果火力发电厂的汽轮机存在能源消耗量过大、经济成本支出量过多的问题，就要着重组建专业管理团队，专门根据常见问题给出相应的节能降耗措施。基本工作思路如下。

2.1 监测及管理凝汽机的状态

在火力发电厂进行汽轮机运行情况的管理工作时，相关人员应重点监测及管理凝汽机的状态。该装置是用于调控汽轮机组运行安全性、控制火力发电成本的重要装置，是汽轮机组中的基本组成结构[2]。特点是属于真空系统，要重点监控真空度是否达标。这就涉及进行循环冷却水温度和凝汽机冷却水管脏污情况的管理工作，注意设定合理的温度变化范围，一旦温度异常升高，应及时降温。同时，要清洗水管，保证水管的清洁度达标。在这个环节中，为了达到节能目标，一般发电厂会选择使用循环水，对水资源进行循环再利用。并且，监控工作的重心还要放在对凝汽机端差变化数据的管理工作上。由于这项工作任务量大，需要保证工作的及时性，很多发电厂目前都会尝试推广使用信息技术，安装智能监控设备，自动化收集凝汽机的运行参数，并设置相应的程序，出现异常会直接推送提醒消息给管理人员。除此之外，应在监测及管理环节中，有序完成设备保养和维修工作，延长设备的使用寿命。关键要针对设备真空性进行装置密封状态检查，发现问题后要及时处理，以免增加能耗及安全风险。

2.2 合理调整给水的温度

针对火力发电厂汽轮机的节能降耗管理要求，工作人员应积极收集以往的工作经验，编制具体的管理方案，将管理工作有效落到实处。以汽轮机需要使用蒸汽这一问题为例，在使用锅炉为汽轮机供应蒸汽时，要合理调控给水温度。避免因为温度过低而影响燃料的充分燃烧，这会导致浪费煤炭资源的情况。与此同时，工作人员还要科学控制在汽轮机启动状态和停止状态下，给水温度的变化情况，关键要通过控制违规操，确保汽包水位的稳定并且维持其处于正常水位状态。最后，工作人员应重点完成对给水管道漏点的检查工作。如果需要焊接水室隔板，要提前设计工作计划，计算相关参数信息，并结合工作案例，选出正确的焊接位置和焊接方法，避免因为存在连接缝隙而导致漏水的情况。这些都是影响蒸汽加热效果的决定性因素，也会直接决定节能降耗效果。基于此，通常发电厂会重点进行加热器自身质量及功能运行状态的检查，为调控温度提供便利。

2.3 优化制动节能管理方案

火力发电厂汽轮机的节能降耗措施有很多，选择最佳的技术方法时，应以对比分析的方式找到不同方法的应用优缺点。围绕着发电厂内部的汽轮机这一核心设施来看，节能降耗的侧重点一般应放在对制动功能的管理环节上。结合对资料结果的统计情况来分析，汽轮机在启动和停止运行时短时间的能耗量会增加，因为需要使用能源来支持人们完成汽轮机制动状态的切换[3]。针对这个问题开展节能降耗管理工作时，应做好对压力值的调整工作，常规设备的压力值可以控制在2.5~3MPa之间，切换制动状态时，应首选手动处理的方式，这是因为人工操作比自动化操作更节能。新时期，很多常用的汽轮机设备运行模式是固定的，需要长时间不间断的运作，通常应由技术人员进行定压调节，重点应落实好对水循环的管理工作。此外，如果设备运行时的负荷量异常，可以通过喷嘴来完成定压调节任务。而实际落实停机处理操作时，应推广滑参数停机法，作用是可以在停机后仍然利用锅炉的余温继续发电一段时间，最大化发挥能源的使用价值。据了解，在设备的运行过程中还有一些基本原则需要遵守，包括规范性原则、安全性原则、适应性原则等。达到这些管理目标的关键在于完成对汽轮机运行参数的全方位、动态化监管。这项工作有一定的操作难度，通常需要由专业人才来完成。因此，目前各个发电厂都在积极引进创新型、全能型人才，组建高质量人才队伍。

3 针对火力发电厂汽轮机运行情况给出外部节能降耗措施

对汽轮机进行节能降耗管理工作时，可以将工作分成内部节能和外部节能两大环节。外部节能的操作要点主要包括以下几个方面：

3.1 关注阀门的故障问题

如果决定进行汽轮机的节能降耗管理工作，应尝试从外部环境因素、人为操作因素等非设备自身问题的角度展开分析。以阀门故障问题为例，要处理故障问题通常应以预防性管理的方式为基础。在发电厂安装相关基础设施时，应就开展安全设计工作，确定阀门的安装方法、安装位置，给出安装管理规定。比如，针对金属材质的阀门而言，为避免环境潮湿而引发锈蚀问题，造成材料浪费和经济损失的情况，可以提前给出防潮、防腐蚀设计方案。同时，应安排管理人员定期进行设备运行质量管理工作。这个环节会涉及为员工合理分配工作任务，科学提高员工群体安全防范意识、责任意识的问题。关键应要求员工在发现阀门故障后，能及时排查故障，找到故障的源头，合理给出消除故障的方案，为解决节能降耗管理难题提供基础支持及必要保障。

3.2 推广使用节能改造技术

火力发电厂要想在汽轮机运行过程中真正做到节能降耗，实现可持续发展目标，就要主动借鉴其他地区发电厂的工作思路，尝试投入资金引进新技术及设备。目前，很多技术人员大多都会在研发节能改造新方案时，选择从汽轮机结构创意设计和功能优化这两个角度来分析问题。以汽轮机组关键装置中的凝汽机为例，应从动静间隙的调整环节入手，提高蒸汽通过率。同时，还可以针对设备的冷端系统进行优化设计，一般要以提升系统经济性、实用性为核心。可以重点采取真空改造措施和系统过滤处理方案。真空改造的着力点是安装真空泵，自动抽取空气，减少真空系统的能耗量。而在探讨如何优化系统改造方案时，发电厂应为人才提供互动交流的渠道。新时期，在现代化技术的支持下，人才之间可以进行信息共享，实时分享工作经验，共同钻研有关汽轮机的节能降耗问题。

3.3 加大日常监督管理力度

在外部节能降耗措施中，应用效果最好的方法就是建立完善的管理机制。基本思路是针对常见的能源浪费问题，给出相关的管理对策。这项工作通常要在发电厂内部先选拔出一批具有管理意识、节能意识和专业管理能力的工作人员，并要完善组织结构体系，将管理部门独立于其他部门之外，避免管理人员在监管人们的节能降耗行为时出现徇私现象，这会引发人们的负面情绪，影响工作人员参与汽轮机运行管理工作的积极性[4]。正确的做法是：设置良性激励机制，配合开展思想教育工作，引导员工意识到自身在这项工作中的重要作用，转变员工的工作观念。与此同时，应采用细节管理法，从细节处入手，针对汽轮机在实际运行时实际容易出现的问题给出相应的防控对策。关键要渗透事前管理观念，提前给出常见问题的应急处理对策。还要给出具体的设备维修、保养管理方案，并动态化关注新汽轮机的研发情况，合理编制引进新设备的计划。基于日常监管工作涉及范围比较广、工作难度大，管理人员应与基层工作者之间建立互动交流渠道，让基层员工在实际操作汽轮机时能将产生的数据信息及时传递给管理者，最终目的是将管理任务落到实处，真正为节能降耗工作的稳步开展提供制度保障。

4 结束语

火力发电厂内部的汽轮机数量比较多，型号各异，在集中、统一开展设备管理工作，管控设备运行的能源消耗问题时，需要发电厂先建立日常监督管理机制，为员工分配具体的管理任务，管控其工作态度及行为。同时，应从汽轮机内部构件对能源的实际使用情况，尝试安排设计人员来优化汽轮机的造型结构，丰富设备的功能。另外，还要提高创新意识，在工作中全面推广使用节能改造新技术，关键要配套掌握现代化信息技术的操作方法，让技术的使用价值能够得到充分的发挥，最终顺利解决汽轮机运行阶段的能耗问题，达到良好的节能降耗目标。