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提高电厂汽轮机效率与经济性研究张巍

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：刘俊廷张巍

[导读] 摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的电力行业的发展也有了改善。

        （国家电投大连泰山热电有限公司辽宁大连 116021）
        摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的电力行业的发展也有了改善。针对汽轮机而言，在完成优化工作之后，既能够满足电厂生产需求，也可以完善集控运行系统，大幅提高其资源调配效果。技术人员在进行优化时，需要从两个角度切入，一是配汽方式，二是启停，有效控制汽轮机运行。除此之外，还应该加强维护管理，从而确保汽轮机达到集控运行要求。
        关键词：提高；电厂汽轮机效率；经济性研究
        引言
        经济全球化的深入推进加快了我国城乡发展的步伐，与此同时，也使得能源的需求与消耗逐步增加，因此，电厂在日常的运营中承担着供应能源的重要作用。汽轮机是电厂生产与运行中必不可少的设备，其运行效率与电厂的经济效益等有着直接关系。电厂汽轮机在运行过程中，常常受到一些因素的影响，降低了其效率与经济性，因此，在日常的管理工作中，有必要对汽轮机的运行参数等进行优化与调整，提升汽轮机的运行效率与经济性，为电厂创造更大的经济价值。
        1提升汽轮机经济性与运行效率的重要意义
        当前我国主要是以煤炭、天然气作为主要能源，这也使我国出现了严重的能源与资源短缺问题，因此，必须积极探索新的能源，实现能源资源的回收与循环利用，提升能源的利用效率，才能解决我国能源与资源短缺的根本问题。电厂为人们提供电能资源，保证了人们正常的生产和生活。电厂借助电能转化装置，将各种能量转化为电能资源，创造了巨大的经济和社会效益。但是，我国电厂的发展水平总体较低，与发达国家相比存在着明显差距。有关数据显示，我国的电厂效率仅为33%，远低于发达国家。因此，电厂的发展还有很长的路要走。电厂生产与运行中，使用的有关装置与设备较多，尤其是汽轮机，在电厂运行中发挥着重要的作用，汽轮机的高效运转保证了电能的顺利生产，汽轮机的运转为电能生产提供了动能资源。汽轮机是煤机与燃气联合循环中的重要设备，其能否稳定运行直接影响着电厂的正常生产。因此，电厂在实际生产过程中，要努力提高汽轮机的运行效率与经济性，只有这样才能带动电厂的快速发展。
        2造成电厂汽轮机能耗较高的原因
        2．1受到汽轮机冷凝技术的制约
        （1）空气冷凝器。电厂的汽轮机中空气冷凝器在进行运转过程中，如果周围的环境风沙比较严重，向我国的西北地区一样，就会使冷凝器的翘片堆积大量的尘土，从而使冷凝机的翘片管热阻不断增大，严重影响其传热功能，与此同时，当冷凝机处于负风压区域时，翘片堆积大量的尘土还会影响风机进行空气的流通，从而使汽轮机内部热量增加，长此以往，就会使其内部的设备设施受到高温而损坏。（2）水冷凝器。电厂的汽轮机中水冷凝器在进行运转的过程中，因为冷却水自身的水质问题，导致汽轮机的凝气管中出现大量的水垢，从而使汽轮机的散热排气效果受到影响。与此同时，凝汽器出现泄漏的情况，也是造成汽轮机耗能较高的问题之一，当凝汽器出现泄漏后，就会使冷凝器中的冷却水流入到凝结水中或者是锅炉中，长此以往，就会使水质超标，从而使锅炉的水冷壁出现结垢、腐蚀的现象，甚至会使锅炉的水冷壁发生炸裂等问题，为电厂的安全埋下较大的隐患。
        2．2汽轮机组的能耗偏高
        汽轮机可以有效的将动能、热能转化成电能，是电厂进行发电的原动机，汽轮机在进行工作时需要和发电机、凝汽器、加热器、锅炉以及泵等设备一同配合，才能使汽轮机的功能发挥到最佳。而造成汽轮机能耗偏高的原因有很多，比如：汽轮机的喷嘴室与外缸发生变形、汽轮机的低压缸出气边受到腐蚀，从而导致出气阀受到破坏等，与此同时，汽轮机的参数以及冷却水的温度过高，都会使汽轮机的耗能增加。

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        3电厂集控运行汽轮机的优化措施
        3.1配汽方式和启停的优化
        当汽轮机处于运行状态时，无法确保其负载的稳定性，在低负载条件之下，同样需要以汽轮机为对象，有效控制其运行能耗。对于该要求，以往所应用的复合配汽方式无法达到，因此，相关工作人员必须有效开展优化工作，解决好低负载条件下的能源消耗问题。汽轮机无论是在高负荷条件下还是低负荷条件下，通过应用三阀式配汽方式，均可满足其运行需求，并且达到能耗方面的要求，当处于高负荷状态时，这一方式还能够分担负荷，保证运行效率。为节约能源，可加强对一系列有效方式的应用，比如提高转换效率等。正因以上种种优势，逐渐扩大该配汽方式的应用范围。除此之外，相关工作人员需要优化启停过程，即使重复启停，仍旧能够将能耗控制在合理范围中。在优化启动的过程中，通常有机结合两个构成部分，一是高压缸，二是中压缸，基于此启动设备。当优化停止时，为节约能源减少消耗，往往应用两种方式，一种是滑参数停机，另一种是额定参数停机。相较于后者，前者的优势更加突出，在优化汽轮机时能够发挥更大作用。
        3.2机组和循环水泵的优化
        在汽轮机中，无论是机组还是循环水泵都占据相当重要的地位，是必不可少的辅机设备，相关工作人员应该确保其高速运转，并且性能可以达到运行需求，这样才能够防止对汽轮机良好运行产生影响。从设计人员角度来讲，当优化机组时，应该从两个角度着手优化其性能参数，一是节约能源和降低消耗，二是高效运行。以循环水泵为对象，在开展优化设计工作的过程中，应该有效控制凝汽器，使其在最好压力状态之下，基于此，不管是水泵功耗还是机组能耗均会影响这一设备的压力，而汽轮机处于运行状态时，能够使功耗与能耗彼此抵消，两者的差值即为凝汽器压力。因此，在蒸汽器压力处于最佳状态时，功耗与能耗均实现最小化。
        3.3保证汽轮机最佳真空状态
        相关人员在开展优化工作的过程中，同样需要以汽轮机为对象，不断完善其真空状态，确保其最佳化。当具体进行优化时，全面监督与控制真空系统，为其严密性提供重要保障。当进行监控时，一旦发现问题，必须在第一时间进行弥补和处理。对于真空系统而言，循环水泵运行状况非常重要，是一项不容小觑的间接影响因素，并且需要将维护对策落到实处，为循环水泵提供重要保障，使其安全性以及可靠性处于最佳状态。从密封性角度来讲，凝汽器中的两个组成部分会产生较大影响，一是轴封系统，二是水封系统，因此工作人员应对两者进行严密监控。除此之外，真空系统还与保护装置相连，必须确保此类装置工作状态始终正常，并且其相关参数达标。
        3.4控制锅炉给水温度在合理的范围
        在电厂汽轮机的运行过程中严格控制锅炉的给水温度也可以大大提升锅炉的运行效率与经济性。给水温度与汽轮机运行过程中的能源损耗有着直接的联系，如果给水温度较低，为保证汽轮机系统的稳定运行，就需要使用更多的燃料，而燃料的增多也同样伴随着热量的损失，导致能耗增加。而如果给水温度过高，则直接造成了资源浪费，因此，给水温度的合理控制对于提升汽轮机运行的经济性具有重要的意义。
        结语
        总之，汽轮机在电厂生产与运行过程中发挥着重要的作用，而汽轮机的运行会受到多方面因素的影响，因此，在汽轮机的运行过程中，需要充分掌握可能会降低汽轮机运行效率的因素，进而采取有效的措施，提高汽轮机的运行效率，对汽轮机的有关系统与运行参数等进行优化，提升汽轮机运行的经济性，实现电厂的经济社会效益。
        参考文献：
        [1]陈叶俊.电厂汽轮机运行效率优化措施探讨[J].科技与创新，2018（2）：79-80.
        [2]郎建全.电厂汽轮机高效节能与经济性改进潜力研究[J].中国科技纵横，2016（21）：93.