罗凯天
华能大庆热电有限公司 163000
摘要：近年来，全球频频爆发能源危机，电厂消耗能量较大，在节能问题上首当其冲。汽轮机耗能在电厂消耗能源总量中占据一大部分，因此，研究电厂汽轮机运行的节能降耗对电厂节约能源具有重要意义。
关键词：电厂汽轮机运行；节能；降耗
由于能源危机的加剧，每个行业都在响应国家关于节能降耗的号召。我国虽然地大物博，能源丰富，但是由于人口基数大，平均资源占有量低于世界平均水平，因此，节能降耗是十分必要的。电厂消耗能源较多，而且行业竞争激烈，提高经济效益的主要方式就是根据自身发展情况制定合理的节能降耗措施来降低能源消耗量。在整体运行中，可以从节约水、电的用量等方面入手，但是消耗能源最多的还是电厂汽轮机。因此，要改进汽轮机的使用以大幅度节能降耗，提高经济效益。
1.电厂汽轮机能耗分析
1.1汽轮机组消耗能量较多
电厂发电需要强大的动力设备，汽轮机组能够实现这一需求，主要包括发电机、加热器、凝汽器、锅炉、泵等。汽轮机组将大量热能转变为动能，能耗较高。由于汽轮机的喷嘴室、外缸容易发生形变，隔板及轴端汽封不密封，低压缸出汽口受到水的腐蚀比较严重，油动机提升力低，热力系统发生泄漏。
1.2空冷凝汽机问题
在我国西北风沙较大的地区，翅片管会集聚大量沙尘，导致翅片管热阻增大，降低传热性能；在负风压地区，能被吸入的空气量少，导致凝汽机流动不畅。
1.3冷却塔问题
冷却塔设计不合理，喷头堵塞、喷头、喷孔之间不匹配，导致冷却塔内部循环水回水温度升高，汽轮机排气温度高，真空度降低，增加不必要的能源消耗。
2.电厂汽轮机节能降耗可行性分析
2.1技术层面
上世纪末，我国就已经开始着手改造老式汽轮机，几十年间，通过不断试错，不断实践，已经取得了一些成果，节能改造技术也逐渐进步。新型汽轮机的热传导效率相较于老式汽轮机已经有了很大幅度的提升，降低了一部分能源消耗，提高了能源转化率，安全性也得到了提升。由此可见，我国在汽轮机运行的节能降耗方面是具备技术条件的。
2.2经济层面
进行汽轮机改造时不能盲目追求节能降耗，而要权衡改造成本与改造后提高的经济效益之间的关系。根据目前情况来看，对汽轮机进行改造的成本要低于采购新型汽轮机，而且改造后能耗得到了大幅度的降低，日积月累能给电厂带来可观的经济效益。因此在经济层面改造具有可行性。
3.电厂汽轮机运行的节能降耗措施
3.1确保凝结器的真空状态
凝结器真空状态是汽轮机组正常运转的前提。只有保持凝结器的真空状态，才能将汽轮机组的性能发挥到极致，还能减少煤炭的消耗量，延长机组使用寿命。具体措施包括但不限于：真空状态的必要条件是密封的严密性。在实际运行中，应该定期对凝结器进行灌水试验以检查是否出现泄漏；做好水泵运行检查工作，发现不正常情况及时组织人员抢修。定期检查水箱水位，保证水位达标以及温度保持在26℃以下；监督循环水的水质是否合规，对管线内的水垢及时清理，保证热量传递效率；保证冷却面积足够大，维持机组正常运转。
3.2优化汽轮机启动、运行、停止的操作
在启动汽轮机时应该以启动曲线作为标准进行启动参数的选择。例如，汽轮机启动期间对冷态启动的主汽压力、温度都有一定的范围限制。但是，由于汽轮机启动后需要长时间预热，不但延长了并网时间，还增加了能源的消耗，这与节能降耗的目的背道而驰。为了改善这种情况，可采取必要的措施：在启动操作过程中，应该先保证主压力，确保参数达到2.8M Pa。然后，打开真空门，控制整个机组的真空压力。
这种做法不仅能够使蒸汽量得到增加，加快暖机运行速度，还能有效控制膨胀产生的差值，缩短并网时间。另外，在负荷较低时，为保证燃料使用率亦可采用同样的方式。
在运行中，若发生负荷不稳定的情况，应采取先定、后滑、再定的方式以便优化调控，减少热量消耗，将各项参数控制在规定范围，能够降低机器故障率，在预防基础上节能降耗；
为保证气缸运行效率，尽量使用顺序阀运行主调门，并找出最佳压力点，根据日常锅炉燃烧情况调整进汽压力；在高负荷区，调节喷嘴以改变通流面积，维持高水平定压调节；在低负荷区，使用低水平定压调节，稳定给水泵临界转速等运行。
3.3优化控制给水温度
在汽轮机运行中，影响水温的关键因素就是锅炉的燃气量以及燃料是否得到充分燃烧。此外，在水温较低时，锅炉燃烧所需的煤炭量以及电量也需要增加，导致排烟时热损耗增加，降低热效率。因此，在优化控制水温时，要谨慎控制加煤量与加煤速度，确保规范的工作流程。机器一旦开始运行，就需要定期进行检查维护，防止因为操作不规范影响正常运行程序。另外，定期检修高压管道，对其产生的水垢及沉淀物及时清理以提高供电效率以及热传递效率，减少热量损失。另一方面，定期检查管道以排除出现热管泄漏的问题，并且确保水位的正常状态。在进行汽轮机检修时，对供热漏点的排查与修复是重要手段，一定要确保下水室具有良好的封闭性。若封闭性异常，在加热蒸汽时极有可能出现泄漏情况。一旦发生这种情况，泄漏的热量会与冷水管交换热量，造成额外的热能消耗，水温降低，导致机组启动时间延长。
3.4对汽轮机进行技术改造
针对电厂汽轮机运行的节能降耗问题，不仅要从规范操作、优化控制方面着手，还要对相关不合理装置进行技术改造，降低运行成本与能源消耗量，提高经济效益与环境效益。具体包括：对凝结器进行改造，包括水文、真空装等装置，通过改造能够提高设备安全性能与能源利用效率；对汽封系统进行改造等。实现技术改造必将使节能降耗上升到全新高度。
3.5优化热力系统
优化热力系统能够减少辅助系统泄漏能量损失，减少维护检修工作量，保证阀门密闭性，获得较高的经济效益。措施包括：合并相关系统疏水，减少疏水部位，从而使需要维护的阀门减少；优化热备用方法，避免造成热能损失；简化整个系统，取消不必要的备用能源，如防水管路等；根据实际操作方式更新、改进阀门配置。
3.6优化运行循环水泵
目前一部分电厂为了提高生产效率使用多组机组同时运行，但是，机组经济效益很大程度上取决于循环水系统与单元制运行。汽轮机组运行过程中的能量消耗很大一部分是由水循环系统产生的，合理优化水泵循环能够实现独立运行单元与机组的协调运行，降低能源消耗。在实际优化工作中，相关技术人员应根据凝结器负荷量确定循环水量，调整运行放法，降低循环水泵的能耗。
4.结语
随着经济的发展以及人民生活水平的提高，工厂、企业、居民对电的需求量也不断增加，电厂的负荷也越来越重，稳定运行的电厂为各方面用电提供了保证，电厂的主要设备汽轮机的运行对正常生产尤为重要。激烈的机场竞争导致行业人士将注意力放在汽轮机产生的经济效益上。节能降耗是提高经济效益的有力措施。本文从确保凝结器的真空状态、优化控制给水温、对汽轮机进行技术改、优化运行循环水泵等方面阐述了节能降耗的具体措施，确保其正常运行的前提下消耗最少的能源，在获得经济效益的同时获得较好的环境效益。
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