汽轮机节能新技术应用

汽轮机节能新技术应用

发表时间：2019-11-08T11:27:00.603Z 来源：《当代电力文化》2019年13期作者：叶振怀叶富豪[导读] 目前,能源市场竞争非常激烈,我国节能减排工作急需进行更新换代。在保障系统工作能力与工作效率的基础上,需要考虑如何进一步提升能源利用率,从而解决资源供应问题。本文对汽轮机节能新技术应用进行探讨。摘要：目前,能源市场竞争非常激烈,我国节能减排工作急需进行更新换代。在保障系统工作能力与工作效率的基础上,需要考虑如何进一步提升能源利用率,从而解决资源供应问题。本文对汽轮机节能新技术应用进行探讨。

关键词：汽轮机；节能技术；优化改造

一、电厂汽轮机结构组成及其工作原理

一般火力发电厂中使用的汽轮机也称蒸汽透平发动机，是一种旋转式蒸汽动力装置，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转，同时对外做功，具有单机功率大、效率高、寿命长等优点。汽轮机的本体结构分为固定部分和转动部分两大类。其中，固定部分包括气缸、滑销系统、隔板、喷嘴、汽封、轴承等一些固定零部件；转动部分主要包括主轴、叶轮、叶片、拉筋、围带等紧固件。汽轮机的工作原理是将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，将来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。同时，汽轮机除了本体结构外，还包括蒸汽系统设备、凝结水系统设备、给水系统等其他辅助设备装置，共同组建成为电厂的发电单元。

二、电厂汽轮机节能技术的应用

1、汽轮机在运行过程中的能耗因素

汽轮机作为电厂发电的主要机械设备，往往消耗大量的能源物质才能产生所需要的电力能源，其能量的转化效率较低，这主要受制于汽轮机技术方面的原因。目前，国内的汽轮机的技术与世界先进水平还存在着一定差距，汽轮机的技术革新进展较为缓慢，这直接导致了国内电厂使用的汽轮机运行效率低下，能耗居高不下；汽轮机运行负荷不受重视，导致汽轮机运行参数不足，进而增加能源的消耗；汽轮机在运行过程中，真空泵也是制约能耗的元素之一，当真空泵的温度过高时，造成冷凝器的真空度增加，热力循环系统的工作效率降低，能耗进而随之增加；最后，是汽轮机在启动过程中的影响因素，主要表现在工作人员主要关注汽轮机启动的快速性，而忽视了启动的温度因素，致使设备未在温度要求范围内下的强行启动，容易造成一些问题。

2、汽轮机节能技术的实施

针对上述的原因，可以从以下几点进行汽轮机节能技术的实施。首先，加强汽轮机技术工艺的改进。电厂工作人员要增加对汽轮机技术工作的关注力度，对常规的机械设备进行优化和改进的同时，还应该重视汽轮机的辅助设备的改良，适当地投入一定的人力和物力进行设备升级改造，例如，循环水泵，抽气设备等，减少不必要的资源浪费；其次，依据生产需求，适当地调整汽轮机的运行负荷。合理地调整汽轮机的运行负荷，不仅关系到生产安全问题，还关系到节能降耗的问题。汽轮机在长时间的运行过程中，自身的运行功率和状态会发生改变，定期进行设备的运行情况检查，调整汽轮机运行负荷，可以保证汽轮机的整体运行质量；第三，加强高压加热设备的维护。设备维护人员需要加强高压加热设备的巡检力度，定期开展专项的设备维护检修活动，例如加热器钢管是否存在跑、冒、滴、漏的现象；加热器水室隔板是否完全密封等。同时，对于高压加热器的电路也要引起重视。在高压加热器长时间工作的过程中，存在电路老化的现象，极易造成电路短路的问题，进而影响整体热交换效率，造成能耗上升；第四，调整汽轮机的开启方式。汽轮机是在规定了标准气体温度下才能开始工作。汽轮机开启的过程中会伴随由热能的损失，一般为了减少暖机时间，可以通过高开低走的方式降低主汽门蒸汽压力，开启真空破坏门，降低冷凝器真空度，以达到缩短开启时间、降低能耗的目标。第五，注意汽轮机停机环节的节能技术。汽轮机在工作过程中，依据生产要求，需要进行停机环节。一般停机环节包括两个参数即滑参数和定参数。滑参数下的停机可以充分利用锅炉余热，加速相邻部件的冷却作用，可以避免汽轮机汽缸温度差异过大，对叶片起到清洗作用，停机后，汽缸温度相对低一些，能够及时进行检修。因此，滑参数停机成为节能降耗的首选方式。

三、电厂汽轮机优化改造措施

为了确保机安全生产，维系设备长期稳定的工作状态，就必须对汽轮机及其辅助设备不断地进行优化改造，进而全面提升汽轮机运行的有效性和节能减排的实用性。

1、加热系统技术改造

热力发电厂是依靠燃烧煤等来加热给水，进而产生蒸汽带动汽轮机工作，在加热水的过程中，会有一部分热量损失，同时给水的温度过低时也会增加燃料的消耗量，这就要求对给水的温度进行控制和改造。一般可以通过调整高压加热器的投入率进行控制。汽轮机在正常的开关过程中，是严格按照标准规范进行操作的，及时地增加或减少高压加热器。汽轮机维护工人需要及时维护设备状态，避免不必要的能量消耗。同时，还要保持高压加热器水位的稳定性，及时清理管道内的积垢，增加热量的传热效率。加强高压加热器的维护工作，定期检查加热器冷却水等设备的气密性，避免由于泄漏造成高压给水无法通过冷却水管，导致给水温度过低而出现能源损失。

2、凝结器系统改造

汽轮机在工作时，依靠蒸汽做工，蒸汽压随之降低，降压的过程。一般来说，压力降得越低，蒸汽做的功就越多。这就需要凝气器内的压力保持最佳的真空状态，从而保证汽轮机做功的效率。可以对凝汽器真空气密性进行测试，一旦凝汽器的真空度不合格时，及时进行维护、堵漏等。再者，要定期维护抽气设备，保证抽气器工作水箱水温的恒定、水位正常等。最后，要严格控制循环水的水质质量，避免凝汽器管道内产生积垢，影响热传导的效率。定期对胶球清洗系统进行检查，确保运转情况和工作效率。

3、汽轮机开关优化调整

在汽轮机工作过程中的开启与关闭环节进行合理的优化与调整，可以达到节能减排的效果、降低成本的作用。汽轮机在开启过程中，是严格按照标准规定执行的，保证各项操作在规定的时间内完成，减少汽轮机设备不必要的运行时间，缩短机组启动时间，进而降低成本；汽轮机在关闭的过程中，同样具有操作节点，及时地停止循环泵，凝水泵等高耗能设备，可以开启小冷却水泵的方式完成对主机润滑冷却的效果，提前实现循环水泵节能的目的。

4、汽轮机调节系统的优化改造