电厂汽轮机运行节能降耗策略探究

电厂汽轮机运行节能降耗策略探究

王子然

黑龙江省电力设计院有限公司

我国电力生产增长速度近些年来始终保持在15%以上。电能主要是借助发电厂这一基地产生。电厂在发电过程当中需要依靠各种燃料燃烧后形成的能量。发电过程中需要依靠热能、动能以及电能之间的互相转换，这一过程中会有不可避免的热量出现。电力发展会受到多种客观因素的影响，其中最为直接的就是是否可以实现对能源的高效利用。电厂必须从能源利用角度着手，突破制约自身发展的瓶颈问题。

一、对汽轮机进行节能降耗改造的可行性分析

我国从上世纪就开始研究如何提高发电厂汽轮机在运行过程中的能源利用效率，并对部分老式的、耗能较大的汽轮机进行尝试性改造。经过几十年的研究与世纪，我国在汽轮机的节能降耗方面的研究已经比较成熟与完善。可以发现，通过对汽轮机进行改进的实验可以发现，其热效率都有了大幅度的提高，既可以降低能源消耗，还可以提高能源的转化效率，同时还极大的改善了汽轮机的可靠性与安全性能。通过这些实验结果可以发现，从技术角度来讲，我国对汽轮机的改造是完全可行的。

当然，在对电厂的汽轮机进行节能降耗改造的同时，还要考虑改造的经济因素。通过对汽轮机改造的成本、改造前与改造后的收益进行比较、计算，得出最优的改造方案。而不是只考虑节能，而忽视成本，最终得不偿失。根据众多研究者的经验，现在很多汽轮机在改造过程中所需的成本与购置新的汽轮机所需的成本相比要少很多，而且改造过的汽轮机能耗会降低很多，这一点对发电厂的长远发展来讲是较为有利的，因此，从经济角度来讲，对汽轮机进行改造也是完全可行。

二、节能降耗的具体策略

在实际开展节能降耗工作时，必须充分结合电厂汽轮机运行过程当中耗能的实际情况，并从以下几个方面着手科学改造汽轮机。

1.汽轮机给水温度的严格控制

锅炉中的燃料是否可以充分燃烧会直接决定水蒸气的温度，同时我们也不能忽略燃料量的多少。一般情况下，温度较低的水蒸气不仅会导致锅炉燃料消耗量有所增加，甚至会增加锅炉用电量，所以在排烟过程当中会出现较大的热损问题，制约汽轮机整体运行效率。汽轮机长期在此种环境下工作，会不断下降运行效率。合理控制锅炉中的燃料量以及添加速度是运行过程当中必须满足的要求，尤其是要借助必要的措施与手段，控制好水蒸气的温度，汽轮机停止以及开始工作时都需要合理控制水蒸气温度，促使其满足相关标准与要求。该阶段节能降耗工作可从以下几个方面着手。

（1）实现对运行维护工作的不断强化，避免因为人为操作失误而导致的程序出错问题。利用定期或者不定期的方式，针对高加加热系统的管道进行彻底清理。管道内的沉淀物是清理的主要对象，该种方法可实现对供热效率的有效提升。管道内存在大量的沉淀物是导致热能损耗的主要原因，所以必须针对沉淀物进行有效处理。

（2）需要借助定期检查的方式判断管道是否存在渗漏问题。保证热管的完整性是提升加热管投入率的重要前提。加热器的水位在正常工作中一般会处于正常水平之下，这也是保障热效率的基础。最整套设备安全运行目标的实现同样具备关键作用，在汽轮机检查与维修工作中也要重点注意是否有漏点问题存在于加热环节。

（3）提高对水是密封性能的重视程度。高压蒸汽泄漏事故在汽轮机中发生的概率虽然有所下降，但是并没有完全杜绝。较差的脱水室焊接密封性能是导致水蒸气加压过程中出现泄漏问题的重要因素。在热能不断渗透的同时会与冷水管之间进行不可避免的能量交换，所以系统热能会呈现出大面积流失的状态。汽轮机给水温度会在这一过程中受到较为直接的影响与破坏，温度不断下降，导致整个系统启动时间不断延长。

2.保证凝结器处于最佳的真空状态

汽轮机凝结器的正常工作，是确保汽轮机整个系统最佳运行的前提与基础。凝结器处于最佳的真空状态，既可以有效提升汽轮机做功的能力，还可以降低汽轮机单位的燃料耗量。而且，通过保证凝结器的工作状态，还可以有效延长汽轮机整个系统的运行寿命。具体来讲，此阶段可以进行节能降耗的策略有以下几个方面：

（1）要确保整个系统均有较好的密闭性。每个月要对整个系统进行超过两次真空密闭性试验，并在检修过程中进行凝结器的灌水找漏试验。

（2）还要做好水泵定期的运行检查与维修工作，主要是检查水泵的水位是否处于正常要求，水温是否在规定的范围内，一般而言水温不得超过26度。

（3）实时监督管线内所用的循环水的水质，确保凝结器的铜管内不得出现水垢。若在检修过程中发现存在水垢，要及时清洗掉，水垢会增大管内热水交换所需要的热量，导致系统的工作效率降低。

（4）保障凝结器的水位始终处于正常状态，针对热水交换的冷却面积进行保障是实现上述目标的基础条件。进而维护系统在运行过程当中的安全性与积极性。

3.汽轮机在启动、运转与停机过程中的节能降耗策略

在对汽轮机进行启动时，需要依据汽轮机的启动曲线合理选择相关参数。在启动前，还需要对其进行预热暖机，导致启动时间延长，用电量增大，使发电厂的运行成本变高。对于此，可以先使用旁压先开的方式开启真空破坏门，使汽轮机的真空维持在-60到-50kPa范围，这个范围的真空可以增大汽轮机的蒸汽量，加快暖机速度。这种操作方式不仅可以控制膨胀差值，还可以降低其并网的时间。在汽轮机正常运行过程中，则要运用定、滑、定的操作方法。这种方法可以有效提高低负荷下锅炉内燃料的燃烧效率与水循环效率。

4.汽轮机技术改造的细节

在节能降耗当中，汽轮机技术改造是一项关键环节，首先需要判断改造的可行性。凝汽器是节能降耗中改造的主要对象。冷锻设备的运行效率会对发电厂效率造成较为直接的影响，在系统当中加入凝汽器的性能会直接对其安全性造成较为直接的影响，无论如何改造也不能满足节能降耗的需求。凝汽器真空、凝汽器端差以及凝结水过冷等，是改造技术的三个主要标准。也就是说从上述三个方面着手开展科学合理的改造工作，改善运行系统当中存在的效率较低问题。

结语：可从多个方面开展汽轮机的节能降耗工作，但是一定要结合汽轮机具体的工作情况，利用恰当的策略对其进行改造。控制汽轮机给水温度、保障凝结器最佳真空状态以及注意停机参数等，是现阶段改造工作应用的几种主要形式，同时还要提高对启动方法、运行方法重视程度。从多个细节着手，开展科学合理的汽轮机改造工作，逐步实现节能降耗的目标。

参考文献：

[1]张嵘.发电厂汽轮机运行节能降耗策略研究探讨[J].内燃机与配件,2017(12).

[2]陈露.发电厂汽轮机运行节能降耗策略研究探讨[J].中国高新技术企业,2017(3).