节能降耗技术在火电厂汽轮机组中的应用

摘要：随着我国能源结构的调整进程不断深入，以及清洁能源技术的不断推广，国家对节能减排的要求也不断提高，火电厂作为我国最重要的能源供给单位，在生产电能的过程中同样需要考虑节能问题。从汽轮机的工作原理出发，在经过长期的实践的前提下，对汽轮机能耗影响因素进行科学总结，并提出相关的合理化节能策略。

关键词：火电厂;汽轮机;能耗因素;优化策略

随着用电需求量及能源价格的日渐增加，电厂节能降耗更是成为社会关注的焦点。电厂发电的全过程，汽轮机发挥着不可替代的作用，而汽轮机运行过程的节能降耗能力更是关乎到电厂节能降耗的整体效果。因此，电厂汽轮机运行过程，必须控制好能源消耗量，即采取技术性手段及进行技术改造，以实现节能降耗的目的。

1 汽轮机组的工作原理

汽轮机组是借助蒸汽的热能转换为做功操作的旋转机械，其主要任务是将热能转换为机械能，其工作过程主要包括冲动作用和反动作用。冲动作用主要是指高速蒸汽通过汽轮机组动叶汽道时，其流动方向会发生变化，且会对叶片造成一定的冲动力，进而推动叶片发生转动，从而产生机械做功。反动作用是指蒸汽在汽轮机汽道中发生膨胀和加速现象，对叶片产生冲动力从而做功。冲动过程气流在汽道中仅发生方向改变，而反动过程主要是气体发生膨胀和加速而不会改变方向。

2 汽轮机组能耗影响因素分析

2.1 汽缸的工作性能

汽缸是汽轮机内的主要零部件之一，在发电流程中起到了密闭隔断的作用，将蒸汽封闭在机组内部，进而通过蒸汽热能带动机组做功转，实现热能到机械能的转换目标，因此在气缸的外周配套有多种类型的管道，实现排汽、进汽以及回热抽汽等工序任务。在发电的过程中，汽轮机内缸与内部蒸汽直接接触，因而有大量的热能传导至缸壁，继而辐射传导至外缸，成为了主要的热能消耗因素。因此在设备的设计方面，必须在两层之间设置夹层气流，以减少该类能耗。

2.2 运行机组通流性

汽轮机组的工艺流程需要保障蒸汽的顺利流通，从这一角度分析，流通效率越高，在此过程中出现的能耗就越小，从而实现良好的节能效果。根据长期的实践经验来看，良好的通流性是对于火电厂汽轮机组的顺畅运转，实现各个工艺环节的无缝衔接是非常重要的，需要科学的调整运行机组内的通流面积以及汽流量，从而实现提高汽轮机缸内工作效率和做功水平的目标。

2.3 工作环境的影响

对于火电厂汽轮机组的工作效率与能耗水平起到影响的环境因素主要包括气压与温度两种。在汽轮机组的工作过程中，汽轮机的汽缸会在燃料持续供应的情况下，产生更大的喷水量和空气比重，這些环境因素的改变将会带来明显的热能消耗的提高，从而影响汽轮机组的做工效率。

3 汽轮机节能降耗的优化措施探讨

3.1 合理设定操作工序，对设备的启停环节进行优化

一般情况下，启动汽轮机需要的冷态气压值为：2.5～3.0MPa，而启动温度一般介于270～300℃之间;凝结器内真空压力的波动区间为-50KPa～40KPa。在汽轮机进入正式启动之间，需要经过预热环节的操作来提升汽缸内温度，而此过程也是整个生产工序中能耗最高的环节之一，因此，科学合理地安排汽轮机的启停时机，可以对系统能耗起到直接的优化作用。根据经验分析，汽轮机停机操作基本发生在检修期间，因此在该阶段需要相关人员严格遵循检修制度，把控检修质量，确保排查所有潜在的故障隐患，提高汽轮机的持续运行周期。

3.2 合理配置参数，对热力系统运行状态进行优化

对于任何工艺设备而言，其合理的参数配置都将显著提高该设备的运行表现，汽轮机热力系统同样需要在该环节进行科学的优化，借助各种监测工具，以及长期的实践经验，实现最佳的参数组合，不仅可以提高汽轮机的整体性能，还可有效减少能量的额外消耗，提高整体的节能效果。为了实现这一目标，操作与运维人员需要灵活根据热力系统的位置以及管道走向进行优化与调整，确保将热能损耗降低至最低水平;优化中压外下缸以及高压外下缸的疏水系统和高加疏水方式，确定最佳的参数组合。

3.3 合理规划操作机制，对凝汽器的运行状态进行优化

保证凝汽器实现最佳真空状态，不仅能够促使电厂汽轮机机组的出力度，同时能够有效控制燃料消耗。可从以下几个方面进行改善：定期检测凝汽器喉部以下位置，确保系统的封闭性能;采用自动化的监控方法，实现对凝汽器的实施控制，并采取自适应的动态调控策略，根据当前的运行水位和水温进行灵活的调整，确保水位处于正常范围之内，水温维持在26℃左右;循环冷却水对于凝汽器的能耗水平影响巨大，因此需要对该系统进行定期检测，保障其能够为系统的换热提供充足可靠的冷却用水。

3.4 动态调节汽轮机运行水温

火电厂汽轮机的运行需要满足一定的水温条件，而燃料的投放量同样受到的当前水温的影响。尤其当水温较低时，会明显增加系统的能耗，这也会带来额外的烟气排放量，在拉低了机组运行效率的同时，也增大了环境污染压力。因此，将水温控制在合理的范围内，对于汽轮机的高效运转至关重要。同时，必须将汽轮机加热器水位控制在预定范围之内，加热器在水位正常的情况下可为设备安全运行提供保障，因此需要对该设备的管道进行定期检查，排查可能出现的漏电情况，保障设备的密封性能。

3.5 降低锅炉的汽水损失量

造成火电厂锅炉汽水损失的主要因素是因为检修质量的不过关，从而导致汽水不同程度的泄露，因此，在防止或者最低程度减少汽水损失的措施设计时，我们要考虑到以下几点：①保证火电厂锅炉的给水质量，高质量的给水条件可以降低锅炉的排污率;②汽水分离设备的安装质量和检修质量一定要达到相关标准，来保证汽水分离设备的正常运行，大幅提高汽水分离的效率，提高节能效果;③确保锅炉运行时锅炉的负荷、气压和水位等参数处在稳定状态，来防止锅炉机组汽水分离设备在不稳定的环境中运行，提高汽水分离设备的运行效率;④如果锅炉机组运行出现异常，应当及时开启或者关闭疏水装置，在锅炉运行时，还应当充分的检查疏水门和排污门，如果存在泄露现象，要及时采取措施进行处理，防止能耗损失，提高节能降耗质量。

4 结语

汽轮机是火力发电厂的重要设备，同时也是主要的耗能设备，采取有效措施实现对汽轮机组的节能降耗可以有效地提升电厂的经济效益。目前对汽轮机节能降耗的措施主要有加强对汽轮机组运行过程的管理、保持凝汽器的真空状态以及提升锅炉的及水温度等。电厂的相关工作人员要不断探索与研究，要善于总结与归纳，根据电厂的实际状况，采取行之有效的节能降耗措施，实现对汽轮机组的节能降耗，从而有效降低电厂的发电成本，提升电厂的经济效益。

参考文献

[1]张杰.火电厂汽轮机组节能降耗解析[J].华东科技：学术版，2016（7）.

[2]李书慧.火力发电厂汽轮机组节能降耗措施分析[J].中国高新技术企业，2015（25）.

[3]陈伟堂.关于火电厂汽轮机运行节能降耗措施的分析[J].工程技术（文摘版），2016（10）.

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