电厂汽轮机运行过程中节能的实现研究

电厂汽轮机运行过程中节能的实现研究

吕文明

内蒙古创源金属有限公司 内蒙古通辽 029000

摘要：新时期电厂生产运行下汽轮机组占据重要位置，作为电厂生产能耗的典型代表，关注这方面能耗问题，做好节能措施具有现实意义。下面文章对电厂汽轮机能耗问题与节能措施展开探讨。

关键词：电厂运行；汽轮机；汽机节能；节能降耗

引言

近年来，随着经济体系的逐步完善，社会对电力能源的需求逐渐加大，承接电力供应的企业必须对原有的供电模式进行优化与改进，以满足电力用户的用电需求。火力发电厂中汽轮机是维系电力能源供应的基础设施，随着整个电力供应压力的增加，汽轮机运行负担逐渐加大，在高荷载、高工作时长的条件下，汽轮机在运行过程中将产生一定的故障问题，特别是当外部荷载压力大于设备预期设定值时，将造成大量的能源损耗，提高企业的运行成本。为此，必须针对此类问题建立相关节能举措及优化策略，保证汽轮机设备在生命周期内可发挥出最大的价值效用，保证整个电力供应系统的稳定运行。

1发电厂汽轮机节能降耗的重要意义

汽轮机属于可借助蒸汽热能做功的机械之一,通过冲动、反应的作用工作,将锅炉中带有温度和压力的蒸汽,通过主汽阀、调节汽阀进到汽轮机中。然后经过环形安装喷嘴柵、动叶柵膨胀做功,促使热能——推动汽轮机转子旋转机械能转变,借助联轴器对发电机进行驱动发电出力。膨胀做功的蒸汽通过汽轮机排汽充分排出,排汽到空冷岛凝结为水后送到加热器,以给水送到锅炉加热为蒸汽,即为蒸汽热能经喷嘴柵向动能发生转变,在此之后向机械能转变。发电厂汽轮机实行汽轮机技术改造后,汽轮机技术改造能获得技术方面的支持,通过实践证实汽轮机进行技术方面改造能源转化率、热效率发生较大改变,而且能源消耗量降低。汽轮机安全、可行方面的优势也比较突出,可见可获得技术方面的支持。另外，发电厂汽轮机运行节能降耗能很好的适应国际化发展需要,促进发电厂的良好发展,因而在汽轮机计划改造前需考虑到发电厂的经济效益,将发电厂成本效益、节能降耗联系起来。除此之外,可借鉴国外先进国家发电厂关于汽轮机改造方面的经验,及时引进先进的技术改造汽轮机,如此利于获得较好的节能降耗效果,维护发电厂的经济效益。

2电厂汽轮机节能降耗的影响因素

2.1汽轮机缸效率和机组通流性

电厂汽轮机运行过程中，需要转化其他形式的能源为电能，能源转化的过程中主要是涉及到缸效率。汽轮机在实际运行过程中，实际效率远小于标定值，此外缸效率的影响因素比较多，在任何影响因素的作用下，都会降低缸效率，从而增加了电厂汽轮机的功耗。汽轮机组流通性和蒸汽做功具有紧密的关系，如果流通面积比较小，机组能耗会因此增加。机组通流性能和轮机工作效率属于正比关系，增加流动面积和气流量之后，可以有效实现电厂汽轮机节能效果。

2.2汽轮机系统改造和真空控制

与传统湿冷技术相比之下，空冷机普遍存在轮缸效率不、下降速度过快，汽缸上下温差大等问题。为加强空冷机的适度就必须对汽轮机本体的装置和设计进行技术改进。具体措以通过提高空冷式汽轮机低压缸和排气管道的设计水平来行汽轮机空气流通部分的改造和调整。针对真空控制的要求以就低压缸的导流板和进气导管工艺部分进行材料改造和术改进。外缸夹层挡气板对高中压内的压力和机组背压都有应程度的影响，进行汽轮机轮缸的改进是调整机组压力、提空冷机效率的必要手段之一。

2.3汽压、温度能源消耗成因

发电机电能转化,即为蒸汽在汽轮机动叶中膨胀产生推动汽轮机带动发电机高速旋转动能转化的过程,汽轮机做功大小,和进到汽轮机蒸汽焓、凝汽器排气焓差值,存在紧密的关联性。机组排汽压力、进汽温度非常高,需要注意的是进汽焓更高、汽轮机带有发电机做功更大、发电量则会随之改变;反之,进汽温度、压力更低,蒸汽焓下降幅度则更小,这时发电量汽耗则会比较大,对于汽轮机工作状况的影响较大。进汽温度低易引发蒸汽机后的叶片水蚀,故而会缩短机组实际应用的时间。

3提高电厂汽轮机运行效率的策略

3.1降低汽轮机组的组间消耗频率

从汽轮机运行特性可以看出，由于其是以电网对电力的负荷需求来实现自身能源供应调节的，为降低其工作过程中的能源消耗问题，可从下列方面入手。第一，在进行停机处理时，应选用与停机相对应的滑动参数，这样可有效简化汽轮机的维修工序，并迅速降低设备内部的温度。此外，在停机以后，还可对汽轮机内部剩余的热量进行运用，通过对持续高温状态的设备进行定向—滑动—定向的形式，可有效减少汽轮机内部的荷载，以降低汽轮机设备的运行基准。第二，针对工作状态下的汽轮机设备，可通过组间调控的方式，对设备进行高、低等形式的转变，通过手动操控令设备工作状态维系在一个稳定的压力值中，这样通过真空压力值来界定出设备内部所处的压力范畴，一旦汽轮机执行某一项需求指令时，可迅速产生蒸汽，以此来缩短汽轮机的启动时间，达到节能运行的效果。

3.2空冷岛散热器装置的清洗和改进

汽轮机在进行改造的时候要重点对空冷岛散热器进行改造，不断进行创新。在保证正常运行的基础上提高汽轮机技术的含量，让汽轮机生产出更多的电能，真正地达到节能降耗的目的。将空气冷凝器和机组冷却塔合二为一使得传统的湿冷和空冷冷却塔的二次冷却和换热过程合二为一，结构紧凑。减少机组设备的占地空间，便于设备的日常维护和清洗。试验表明洗后的散热器工作负荷大大减少从而降低了机组的背压水平。避免灰尘影响散热器风叶的运转速度、换热热阻和出风效率。须采取合理的清洗方式及时对散热器进行日常维护和清洗。另风冷散热器的选择和应用也对整个机组运转热效应起着决定作用。通过新材料、新技术的研发和利用为散热器的选择提供更多可能。

3.3严格控制汽轮机给水温度节能降耗方法

给水温度关系到汽轮机燃料数量,水温过低为提高温度,则会燃烧较多的煤,如此会造成能源浪费情况。锅炉排烟时会排出大量热量,使得锅炉的效率下降,因而需定时做好加热器检修工作,严格观察水室隔板密封情况,尤其需要做好加热器钢管检查工作、记录工作,如果这个期间观察到问题需马上检修处理,防止产生严重事故问题/水温不稳定问题,以便切实降低能源消耗。此外,应该确保高加筒体密封效果,遵循相关标准进行机组划停控制、划启控制,定期做好管内沉积水垢清理工作,从而提高高加水位、高加筒体运行的效果。

3.4通过加强管理让节能降耗在生产中得到落实的方式

现在企业在进行生产的时候经常会为了利益逃避责任，对节能减排工作只是于形式上保持着，针对这样的情况国家相关部门一定要严格按照相关法律要求加强对企业的监管，制定相关的奖惩制度，对于不按照规定进行生产的企业要采取关停、限制整改等手段，真正地从根本上解决能源消耗问题。不仅如此还需要对节能降耗进行大力宣传，让电厂管理者能够充分的认识到节能的重要性，国家还可以多和企业进行合作，这样既可以保护环境，又能让企业得到利润，真正的达到双赢的目的。另外，为了实现电厂汽轮机节能效果，可以通过优化电厂汽轮机人力系统，高速运行热力系统，有效减少能源耗费量，完善电厂汽轮机结构性能。

结语

综上所述，火力发电厂在实际运行过程中，受到传统电力传输结构、电网动态荷载需求的影响，将对能源造成浪费现象。为实现电厂汽轮机节能降耗，还需要结合当前汽轮机运行实际情况，分析汽机能耗问题，并采取针对性的改善措施，优化汽轮机系统运行，保证电厂生产效率的提升。如何结合电厂机组运转能力和需求选择和改进机组的缸效能力是每一位机组工作研究者的责任所在。

参考文献

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