现代火力发电厂汽轮机节能分析

现代火力发电厂汽轮机节能分析

摘要现如今，我国整个发电系统都在向着可持续节能的方向发展，虽然—定程度上出现了新能源发电，比如太阳能发电，风力发电和水力发电，但新能源发电很大程度上受自然环境的影响，制约因素较多，没有火力发电安全可靠。因此，在这种社会大背景下，相当长一段时期内，火力发电仍将是主要发电方式，我国必须对火力发电进行不断改进，提高发电效率，节约能源。

关键词火力发电厂；节能降耗；分析

1 对汽轮机能耗问题的分析

1.1 汽轮机组能耗相对较高的问题

在电厂中，汽轮机是作为原动机而存在的，该设备能使热能和电能以及动能的转化得以有效实现。一般情况下，汽轮机需要相关的设备一起配合使用才能发挥其最大功能，相关设备包含发电机、加热器和凝汽器以及锅炉和泵等，而造成汽轮机能耗较高的原因主要是由于汽轮机的喷嘴室和外缸两个部分容易出现变形，同时其隔板汽封和轴端汽封两个部位容易出现漏气，另外在对汽轮机组的调整过程中，冷却水的温度和凝汽器中的真空程度过高、实际的运转负荷跟设置的参数存在差异以及未使用优化的方式运转等都会使汽轮机组能源消耗过大。

1.2 汽轮机组中空冷凝汽器的问题

在汽轮机组中给凝汽器造成影响的主要原因是由于风和沙尘，凝汽器的翘片经常会因天气原因而堆积了较多的沙尘，使翘片管的热阻增加，从而严重影响其传热功能，同时阻挡通道。此外，当该设备处于负风压的区域时，因为风机中会吸入少量的空气，使其流通受到阻碍。

2 对当前电厂汽轮机节能降耗的可行性研究

2.1 经济效益层面的可行性研究

对汽轮机的节能降耗改造需要以其投入和产出相适应为基础原则，即对其成本收益进行详细的计算，尽量避免为节能而节能的情况发生。相关实践证明[1]，采用新式汽轮机的成本费用会高出对在用汽轮机技术改造的成本，并且通过改造之后的汽轮机也会降低一定的能耗，长久下来也能为电厂节约一定的成本，符合了电厂的经济效益。因此从其经济效益层面出发看来，对汽轮机进行优化实现节能降耗有着重要作用。

2.2 技术改造层面的可行性研究

我国对于汽轮机节能降耗的改良工作经过长期的实践和研究，其技术已经趋

向成熟。实践表明，将汽轮机进行相应的技术改造工作后，其对于能源的转换效率连同热效率都有极大程度的提升，并且对于能源的消耗也相对减少。

3 火力发电厂汽轮机组节能降耗措施

3.1 保持凝汽器的最佳真空状态

对于凝汽器而言，其主要作用是通过冷却与凝结的方式将排汽转变为水，然后形成高度真空状态，而进入汽轮机的蒸汽可以发生膨胀，直至达到低于大气压值的时候而进行做功。作为汽轮机的主要构成部分，凝汽器会直接影响到整个机组运行的安全性和经济性[2]。

（1）降低凝汽器的熱负荷

在火力发电厂汽轮机组中，采用合理的手段有效降低凝汽器的热负荷，可以有效提升汽轮机组的热效率，关于如何才能有效降低凝汽器的热负荷，目前主要有两种做法：

①在凝汽器上部与排汽缸喉部之间，可以加设表面式加热器。可将工业水系统与表面式加热器人口位置贯通相连，表面式加热器出口位置则与化学供水系统做相应联系，此种做法能有效提高热效率，减少热负荷对凝汽器的影响。②将雾化喷头装设到凝汽器喉部，这主要是由于雾化喷头可以通过热传输的方式吸收蒸汽凝结热，从而使其能够与除盐水形成一种混合式凝汽，有效降低凝汽器的热负荷，进而为最佳真空的形成提供有力保障。需要注意的是在进行整改时，必须要根据不同设备的要求与条件，选择不同的做法。尤其是第一种做法还存在一些不足之处，其可能不会产生一定的汽阻，从而增加凝汽器的质量负荷。因此，在选择时要给予格外注意。

（2）清洗冷却面

当汽轮机凝汽器的冷却面出现污垢以后，就会大大增加凝汽器冷却管的内部阻力，进而对凝汽器的正常运行产生一定的影响。因此，必须要采取有效措施清理冷却面。目前常用的清理冷却面的方法有两种，即为干洗法与酸洗法。

①干洗法。为了能够准确地判断凝汽器的冷却面是否洁净，唯一也是最有效的办法就是比较凝汽器运行以后的各数据参数，一旦数据存在不同，那么就说明冷却面存在污垢。而在大部分情况下，在冷却面污垢产生的初期，其结构往往会非常疏松，那么往往就会在表面上呈现出淤泥沉积的现象，在这种情况下就可以选用干洗法来清洗冷却面。

②酸洗法。在凝汽器冷却面产生污垢的后期，如果只是采用干洗法是不能够有效清除其表面污垢的，那么这时就可以把除氧器所形成的热水灌入到凝汽器中，直到灌满为止，然后再借助风机对冷却管内部进行加热吹干操作，而在热风的作用下，就会逐渐出现硬化结痂现象，之后再利用冷水冲洗的方法就可以有效

除去冷却面上的污垢。但是还存在一种特殊现象，那就是凝汽器冷却管中的污垢在历经长时间的沉淀以后，其硬化程度就会大大提高，并且会对真空产生较大的影响，此时如果仍旧采用上述方法是不能够将冷却面的污垢除去的，那么此时就应该采用酸洗法。

3.2 对水温的控制

正常情况下，锅炉燃烧的燃料量以及燃烧的程度都会对汽轮机中的给水温度造成一定的影响。在给水温度偏低的状况下，锅炉的用电量会随之增加，也使汽轮机的单位能源消耗量增加，进而在排烟的过程中出现大量的热能损失，使能源的使用效率降低，为此需要通过以下几点进行改善：首先通过掌控燃料的投放量和投放次数的方式使汽轮机的给水温度合理的控制在一定的范围内，要求此过程能够严格按照相关要求进行，从而有效地避免因为操作不当造成的热能损失。

4 结束语

汽轮机的稳定经济运行对于提高企业的竞争力、增加企业的经济收入有着重要的作用，而汽轮机运行节能降耗工作是一项复杂的、系统的技术工程，应针对影响汽轮机组能耗的各个因素进行分析，并引入先进的管理模式和节能技术，满足发电厂节能降耗的需求。

参考文献

[1] 田祖德.浅谈电厂汽轮机运行过程中节能的实现[J].科技创新导报，2015，（18）：85.

[2] 康英哲.电厂汽轮机运行的节能降耗[J].科技传播，2014，（1）：79-80.

赵军保（1985-），男，安徽蚌埠市人，毕业院校，专业，现工作单位，助理工程师，主要从事火电厂集控与运行、经济性调整、企业标准化方面工作。