热电厂汽轮机运行节能降耗措施分析

热电厂汽轮机运行节能降耗措施分析

发表时间：2017-04-07T09:55:12.040Z 来源：《电力设备》2017年第2期作者：汪勤

[导读] 摘要：汽轮机运行中会消耗大量能源，且由于设备内部复杂，能耗受多方面因素影响，不加控制会造成严重浪费。

（合肥热电集团有限公司安能分公司安徽合肥 230011）

摘要：汽轮机运行中会消耗大量能源，且由于设备内部复杂，能耗受多方面因素影响，不加控制会造成严重浪费。节能降耗不只是国家倡导，也是社会共识，更直接关系到发电企业经济效益。因此，有必要对汽轮机运行节能降耗措施进行研究。

关键词：热电厂；汽轮机运行；节能降耗；措施

引言：能源作为我国发展的重要资源，对经济的发展起着举足轻重的作用，是实现我国战略目标的重要保障。由于我国资源人均占有量低，且很多能源不可再生，为可持续发展与环境考虑，必须加大节能降耗力度。汽轮机在电厂动力设备中具有举足轻重地位，成本消耗又占整个蒸汽动力运行成本很大部分，要想提高经济效益，走可持续发展之路，就必须提高汽轮机使用资源效率、降低热能耗费。

1.热电厂汽轮机运行机理分析

汽轮机能够将蒸汽热能转换为机械能，拖动发电机进行发电。它具有功率大，效率高，使用时间长以及运行平稳等特点，普遍应用在火力发电厂中。汽轮机的工作介质就是来源于高速流动的蒸汽，蒸汽在单位面积中可以通过巨大的流量。也正是因为汽轮机的高效运作，才导致其耗能较大。

2.关于电厂汽轮机的功耗受影响的因素

2.1关于温度和气压带来的影响

在火电厂中，温度和气压的存在直接影响着汽轮机在运行过程中的效率。如果没有将水位位置调节到合适位置、燃烧，水压没有达到标准高度，蒸汽的流量就会不断变大，机组的蒸汽压会随之降低，机组就难以正常工作。如果没有及时对凝汽器的积垢进行清理，就会使机组的热量受到损耗，降低运行效率。

2.2关于气缸效率带来的影响

整个汽轮机组能消会受到缸效率影响，然而我国目前自行生产的机械设备在安装与维护技术上和发达国家相比还有很大差距，我国设计师设计的缸效率在汽轮机组的运行过程中会低于设计时的预估值，从而出现能耗增加的情况。

2.3关于出力系数带来的影响

出力系数在汽轮机组的运行过程中会由于大幅度的电力负荷、峰谷起伏的波动等增加能耗的损失。

2.4关于流通性的机组的能耗带来的影响

流通性能的好坏对汽轮机组的能量消耗起到了重要影响，在实际的工作过程中，同时改善或者增加气流量和流通面积，就能够对汽轮机组的缸内效率提高，从而达到能耗降低的目的。

3热电厂汽轮机运行节能降耗措施

3.1采取措施保持凝汽器的最佳真空状态

3.1.1凝汽器冷却用水保持低温

冷却塔里面的水温不仅仅是由自然条件所决定，更是由我们的冷却设备决定。一旦冷却塔出现问题，则直接关系到冷却水的温度。因此，需要制定严密的计划对冷却塔进行定期的维护检查，保证冷却塔的相关设备保持良好的运行状态，一旦发现问题，应及时妥善解决。

3.1.2保证真空系统处于严密状态

制定计划定期对真空系统进行检查，方法可以采用灌水方式，消除一切可能存在的漏气点。检查并清理抽汽器的喷嘴，保障其工作效率。保证各个真空系统阀门处于紧闭状态。注意其他设备的运行状态。

3.1.3定期对凝汽器冷却面进行清洗

随着凝汽器的长时间运行，会产生很多的污垢，会阻碍凝汽器换热管传热。因此，定期对凝汽器进行清洗对于凝汽器良好的运行具有重要意义。在凝汽器运转过程中，冷却水尽可能使用经过严格处理的水，除此之外，还要合理设计换热管的清洗周期。阻力损失增大是冷却面结垢带来的影响，刚结垢的冷却面特点是结垢松，污泥多，因此，可以进行高压水冲洗。当结垢一段时间后，污垢就会变硬，导致真空降低，已经无法进行正常工作，这时就只有使用酸洗的方法：可以用有机酸进行铜管清洗，最好是浓度为5%。当腐蚀的速度变小的时候，再加入其他相应的试剂，再调整至合适的温度，进行反复地清洗。在测定的酸度连续两次一致时结束清洗，再用清水进行反复冲洗，加入磷酸三钠，中和排放。如果酸洗后铜管变成了黄铜色，则清洗过度。

3.1.4降低凝汽器的热负荷

在凝汽器的喉部添加装置降低凝汽器的热负荷，可以使机组热效率提高。主要有两种改造方式：第一种方法是在排汽缸喉部、凝汽器上部的狭窄的空间里，增加表面式的加热器，它的接入口跟工业水系统相连，出口则把水输送到化学的供水系统进行加热生水。第二种方法是在凝汽器的喉部添加雾化喷头，利用除盐水与汽轮机排汽进行接触式传热，将蒸汽凝结热消耗掉一部分，降低排汽温度，提高真空。第二种方法相比而言更好一点，因为第一种方法有两个缺点，新增加的装置安装部位容易造成汽阻，同时增加了凝汽器的质量负载。所以在设计和实施的过程中，要充分考虑到可能存在的问题，努力避免，以达到最佳效果。

3.2有效把控给水温度变化

3.2.1保证汽机高压加热器连续稳定运行

要定期检查，保证加热器的水位要处于正常状态。要严格的按照规章制度来进行汽轮机的操作，滑启、滑停机组，维持水位增高的稳定性能，要严格按照规定及时投入高加，运行过程中，要加强对高加的维护，避免操作失误，造成高加解列。保持高加水位处于稳定状态，及时彻底的处理高加泄漏缺陷，保证高加的运行效率，此外，要给高加创造使用的条件，才能保证高加的投入率增加，进一步提高给水温度。

3.2.2检修加热器

保证加热器的钢管完好，不存在漏点，保证水室以及高加筒的密封，一旦发现问题，及时进行解决。一旦水室的隔板存在问题，会造

成一部分高压给水不经加热就供给锅炉，发生短走旁路的现象,所以水温就会相对偏低。

3.3优化汽轮机组运行过程

高负压区定压运行，主蒸汽压力不变，以喷嘴调节通流面积，提高工作效率；中间负荷区滑压运行，汽机调门保持滑压状态，利用锅炉调整汽轮机压力负荷。机组负荷变化可减少高温配件温度变化，减少转子与汽缸热应力、热变形，提高整体机组使用寿命，低负荷时机组热效率较高，节流损失小；极低负荷区定压运行。锅炉在低压高温情况下吸热比例变化较大，维持主汽温度困难，锅炉最低运行压力受限。大容量机组使用变速给水泵，转速变化范围广，但有最低转速，定压调节可保证给水泵稳定工作。

3.4停机与启动

监管控制启动汽轮机的操作过程和机组的冲转参数等，保持二点五到三点五MPA之间的主汽压，并保持主汽压在三百摄氏度以上的温度；温度的控制需要在五十摄氏度的标准以下，不能超过上限，凝汽器的真空度保持应该在60MPA以上。由于不是每次的运行都能控制在规定标准以内，也有温度超过上限温度的情况，因此，每次汽轮机启动时暖机的过程都会很漫长，并网时间也相对延长，增加了电率的消耗情况。汽轮机的启动过程主汽压会相对偏高，维持在2.5~3.5MPA之中，真空度的保持在65~70MPA左右，为了尽可能将并网的时间缩短，对胀差进行控制以便将汽轮机效率提高，要对蒸汽量进行控制。在机器使用完需要停机操作时，要在适应的设备运行状态以及温度范围下进行操作，一般情况下的停机操作都会使用滑参数的方法。为了达到节能降耗的目标可以将剩余在系统内部的热量用来发电。

结束语

由于汽轮机能耗影响因素复杂，解决方法也朝多元化延伸，在实际工作中，要系统全面的分析汽轮机运行能耗情况，具体问题具体分析。节能降耗离不开员工公共努力，需要每一个员工树立节能降耗意识与责任心，对汽轮机精心管理与维护。

参考文献

[1]张中正, 陈奇, 张国栋,等. 汽轮机运行节能降耗技术研究[J]. 中国科技投资, 2014(A06):225-225.

[2]哈斯•巴特尔, 焦阳, 乔建峰. 提高凝汽器真空度及所进行的节能改造[J]. 科技创新与应用, 2013(32):77-77.