浅析新时期热电厂汽轮机运行与检修的节能降耗措施

浅析新时期热电厂汽轮机运行与检修的节能降耗措施

李治平

华电国际电力股份有限公司天津开发区分公司  天津市  300450

摘要：经济的发展，促进社会对电力的需求也逐渐增加，这有效地推动了电力企业的发展。热电厂能够在发电的同时，抽出火电厂发电多余的热量对生水进行加热，加热完成的热水可对市区进行供暖。由于运作环节会产生大量能源消耗，所以无法充分满足可持续发展战略要求。要想在发挥热电厂社会效益的同时减少能源消耗，就要提高运作过程的能源转换率。汽轮机作为火电厂供热不可或缺的设备之一，在运行过程中需要消耗大量能源。所以，探索汽轮机耗能高的主要原因，并在保证热电厂正常运行的同时采取节能降耗措施减少能源消耗量，已经成为热电厂现代化发展的必然趋势，可以有效提高热电厂的社会效益和经济效益。

关键词：热电厂；汽轮机；运行；检修；节能降耗

引言

发电厂在发电的过程中有一种特别关键的装置那就是汽轮机，其运行情况不但会影响发电厂经济效益，也会对其社会效益产生重要影响。基于这种情形下，虽然已意识到提高汽轮机工作效能的意义，但是必须在此基础上最大限度地减少运行消耗实现节省成本的目的，而且在未来不管电力企业还是科研人员也都应加以关注和付诸研究。

1汽轮机系统概述

汽轮机系统主要由锅炉给汽轮机提供蒸汽，由蒸汽母管经电动主汽门和自动主汽门分两路进入汽轮机，推动汽轮机的叶片转动，从而带动发电机转动发电。其中盘车的作用是防止轮子产生热弯曲，保证汽轮机的正常运行。抽凝式汽轮机抽走一部分蒸汽，给高加加热器、低加加热器、除氧器提供热能。蒸汽在汽轮机做完功后，就进入冷凝器经过循环水冷却后，通过凝结泵进入低加加热器加热升温，然后再经除氧器除氧，循环中损耗的除氧水，通过化水处理车间补充，再然后通过凝结水泵，进入高加加热器加热，最后进入到锅炉加热。

2汽轮机组能源消耗的主要影响因素

（1）运行因素。汽轮机工作时因为某项的参数调整不得当，从而导致机组实际的出力偏离设计值，例如，循环水温度过高导致机组背压升高，凝汽器真空度不足增加能耗。（2）停机因素。汽轮机多次的启、停操作或者是在汽轮机冲转之前处于长时间的暖机状态，都会增加汽轮机能源消耗。（3）设备因素。汽轮机组的日常维护工作力度不足，以及对其技术的改造不重视，从而导致工作方案不合理，增加了能源的消耗。

3新时期热电厂汽轮机运行与检修的节能降耗有效措施

3.1将凝汽器控制在最佳真空状态

要保证凝汽器在运行阶段始终维持最佳真空，需要从以下几个方面入手。（1）适当降低热损耗。在热电厂汽轮机组运行阶段，为了提高热效率，降低热损耗，需要技术人员将相关控制装置设置在凝汽器的喉部。具体操作有两种方案：第一，将表面式加热器安装在凝汽器喉部，需要将该装置与工业水系统连接在一起，运行中能够使生水顺利进入供热系统，通过再次加热完成供暖工作。但结合实际情况来看，这种方法存在一定不足之处，也就是加热生水的热气铜管需要安装在凝汽器上部，受多重因素影响会产生汽阻问题。并且会在一定程度上加重凝汽器支撑荷载。所以，热电厂在使用这种方法降低凝汽器热负荷时，要尽可能避开以上不足之处，保证改造效果达到理想目标。第二，将新型式喷头设置在凝汽器喉部，使喷头在运行中吸收更多蒸汽凝结热，从而形成混合功能的凝汽器，以此来降低热负荷，保证凝汽器维持最佳真空状态。（2）对冷却面进行彻底清洗。在凝汽器运行过程中，传热过程的主要热阻通常为污垢热阻，需要技术人员提高重视程度。要想保证凝汽器稳定运行，需要对冷却水进行严格处理，这就需要合理设置冷却面的清洗周期。当前，大部分火电厂都会选择干洗和酸洗相结合的方式进行清洗。众所周知，冷却面结垢是长期积累的，时间越长结垢越严重，所以技术人员在分析冷却面结垢情况时，要与清洁时的数据进行对比。如果结垢严重，会增加冷却管内部阻力。根据工作经验总结来看，由于冷却面初期结垢较为松散，所以可以采用干洗法，也就是利用辅汽联箱在汽轮机停机时进行清洗，将热水灌入凝汽器中，用风机将换热管内吹干，待结垢松散后用水冲掉即可。如果凝汽器中的结垢较为紧实，真空下降已经无法保证凝汽器稳定运行，那么需要采用酸洗方法，也就是选择5%有机酸清洗换热管。如果酸腐蚀率低于每小时1㎡，那么就要添加适量的酸缓蚀剂和渗透剂，并重复清洗，直到两次测定的酸度保持一致，才能够结束清洗工作。

3.2严格控制汽轮机给水温度节能降耗方法

给水温度直接关系着汽轮机燃料量，如果温度过低或升高温度，则会燃烧较多的煤，这样会出现能量浪费情况。高压锅炉在排烟时排出大量热能，从而导致高压锅炉的工作效能降低，所以需要定期进行高温加热器检测工作，并严密观测水室隔墙板的密封状况，特别需要进行高温加热器钢管检测工作、记录管理等工作，如果在这个阶段中观测到的问题要立即检修管理，以避免产生重大事故问题，从而切实减少能源消耗率。

3.3降低机组停机、运行和启动能耗

火力发电厂汽轮机启动时的节油效率，主要是靠保持压力来达到，通常需要保持在2.5～3MPa。采用人工开关控制阀门的开度和压力，增加了涡轮入口的流量，以及涡轮内部的温度，能够缩短了发动机的启动时间，同时降低了发动机的能耗。同时因进水量大，能减少并网时间，从而快速启动设备。相对汽轮机组的启动，多数机组运行模式是固定长期运行的，因此稳压调节是确保其水循环安全稳定的重要手段。在低负荷情况下，它的定电压调节也要适当地减小。在系统负荷大的情况下，为了提高设备的工作效率，可以通过喷嘴调节压力。即在高负荷区的中间位置，关闭调节阀就可以确保系统在任何情况下都能正常工作。且在高负荷情况下，提高加热炉和系统的温度，从而实现对加热炉两端的温度进行有效的控制，使加热时的温度达到均匀。凝汽器的水位不能过高，否则，会导致设备突然降温，影响设备的正常运行。

3.4注意检漏操作并保持高加投入率

在对火电厂汽轮机组加热器的铜管进行检查时，工作人员通常着重水室隔板和高加筒的密封，尤其是水室隔板的漏点，但若水室隔板的焊接质量不好，很可能会发生漏点，而高压供水常常会影响给推进水与蒸汽的换热，导致供水温度无法迅速升高。如果受热面的气缸密封不好，则会造成蒸汽堵塞，从而使给水的热损失大为降低。为保证供热系统稳定、正常的运行，最终为供热系统的正常运行提供保障。在凝汽器水位高的情况下，凝结水的温度会出现明显的变化，从而导致能源的大量损耗。

3.5控制给水泵电能消耗情况

要想在保证给水泵稳定运行的同时降低电能消耗量，需要从以下方面入手：第一，在给水系统设计过程中，尽量减少异形件、弯头或者阀门的使用量，这也是减小管道水流阻力的有效措施。第二，对给水压力进行合理控制，保证出口压力与锅炉给水要求相一致。第三，对给水泵进行定期维护和管理，调整好给水泵的内部间隙，以此来提高给水泵运行水平。根据工作经验总结来看，将给水泵之间的间隙控制在0.22～0.37mm，给水泵运行效率也会提高3%～4%左右。第四，引入先进的调速给水泵，当前大部分热电厂使用的给水泵都能实现变频运行目标，相对传统给水泵而言，可以有效降低能源消耗量，实现节能降耗目标。第五，对给水泵再循环阀进行定期检修和管理，避免受外界因素影响出现内漏问题。

结语

汽轮机是电厂中基础性的能源设备，在实际运行过程中，因电厂未制定出完善的汽轮机维护保养方案、汽轮机自身问题等，导致电厂汽轮机的整体能耗量较大，进而影响到企业的经济效益。因此，电厂逐步加大了节能技术在汽轮机运行中的运用研究。

参考文献

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[3]纪晓明,贾旺朝.电厂汽轮机运行中的节能技术应用[J].集成电路应用,2022,39(03):260-261.