1、 火電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗措施研究 摘要：汽輪機(jī)節(jié)能降耗對(duì)提升發(fā)電廠運(yùn)行效益有著重要意義，亦符合未來(lái)環(huán)境影響企業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。文章以當(dāng)前國(guó)際能源形勢(shì)與環(huán)境問(wèn)題為背景，分析了造成發(fā)電廠汽輪機(jī)組能耗的主要因素，闡述了電廠汽輪機(jī)組節(jié)能降耗的原理，并提出了多種汽輪機(jī)節(jié)能降耗策略與措施，希望對(duì)類似電廠汽輪機(jī)節(jié)能改造有所助益。關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；汽輪機(jī)；節(jié)能降耗當(dāng)前能源市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈，作為二次能源的主要生產(chǎn)單位，電廠的經(jīng)營(yíng)形勢(shì)也變得更加嚴(yán)峻。目前對(duì)于電廠而言，其提升自身經(jīng)濟(jì)價(jià)值的措施是有效的節(jié)約能源與降低消耗。通過(guò)對(duì)輸送途徑進(jìn)行有效的保護(hù)可以有效降低能源輸送過(guò)程中的能源浪費(fèi)。眾所周知，電廠的運(yùn)行離不開(kāi)汽輪機(jī)，但是

2、汽輪機(jī)在運(yùn)行時(shí)會(huì)大量消耗能源，因此需要我們對(duì)汽輪機(jī)的相關(guān)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行一定的調(diào)節(jié)，從而節(jié)約能源與降低消耗，提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益。一、電廠汽輪機(jī)特點(diǎn)及工作原理1、電廠汽輪機(jī)特點(diǎn)（1）具有較高的熱效率。實(shí)際上，供熱機(jī)組的熱效率高達(dá)80%，而凝汽式汽輪機(jī)組的綜合熱效率也可以達(dá)到40%；（2）具有較高的熱經(jīng)濟(jì)性能；（3）具有較長(zhǎng)的使用壽命，經(jīng)久耐用，可以使用各種比較廉價(jià)的燃料等；（4）作為一種可以連續(xù)工作的回旋機(jī)械，汽輪機(jī)的單機(jī)功率非常大；（5）在運(yùn)行過(guò)程中，汽輪機(jī)主機(jī)具有較高的穩(wěn)定性能，事故的發(fā)生率很低，在通常狀況下，使用三年左右以后才需要進(jìn)行一次大型維修，這也使得設(shè)備的利用率大大提升。2、工作原理由于

3、汽輪機(jī)主要是一種能夠借助蒸汽的熱能完成做功操作的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，所以其工作原理即為把熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的基本理論，其中主要包括以下兩種原理：（1）沖動(dòng)作用原理。此原理主要指的是在汽輪機(jī)當(dāng)中，在高速蒸汽通過(guò)動(dòng)葉汽道的時(shí)候，其流動(dòng)方向會(huì)發(fā)生變化，所以會(huì)對(duì)葉片構(gòu)成一定的沖動(dòng)力，進(jìn)而推動(dòng)葉片發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，并產(chǎn)生機(jī)械功；（2）反動(dòng)作用原理。此原理主要是指在汽輪機(jī)當(dāng)中，當(dāng)蒸汽在由動(dòng)葉片所組成的汽道當(dāng)中逐漸發(fā)生膨脹與加速現(xiàn)象的時(shí)候，其流動(dòng)方向會(huì)發(fā)生改變，所以就會(huì)對(duì)葉片產(chǎn)生一定的沖動(dòng)力，從而推動(dòng)葉片發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而做功。沖動(dòng)作用原理的基本特點(diǎn)是汽流在動(dòng)葉汽道中并沒(méi)有發(fā)生膨脹與加速，而僅僅是方向發(fā)生改變。而反作用原理的基本特

4、點(diǎn)是汽流在動(dòng)葉汽道中不僅會(huì)改變方向，并且還會(huì)發(fā)生膨脹與加速。二、影響火力發(fā)電廠汽輪機(jī)功耗的主要因素1、氣壓與溫度火力發(fā)電廠的汽輪機(jī)組運(yùn)行時(shí)，周圍環(huán)境的氣壓與溫度對(duì)于其運(yùn)行效率有著直接影響。若汽輪機(jī)組水壓較低又無(wú)法及時(shí)調(diào)整燃料燃燒，這使得汽輪機(jī)組蒸汽流量也會(huì)大大增大，使得機(jī)組蒸汽氣壓降低，運(yùn)行效率下降。同時(shí)，鍋爐運(yùn)行時(shí)，若吹入空氣比重提高、燃料供應(yīng)不足、噴水量增大，造成鍋爐受熱面出現(xiàn)嚴(yán)重積垢，這使得整個(gè)機(jī)組需要消耗大量熱量，其運(yùn)行效率不斷降低。2、出力系數(shù)的影響在火力發(fā)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，其能耗會(huì)受到出力系數(shù)的較大影響。而在我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中，電力負(fù)荷會(huì)存在很大幅度的變化，極易造成較大的

5、峰谷起伏，因此，為了能夠有效適應(yīng)電力負(fù)荷的波動(dòng)，汽輪機(jī)必須要進(jìn)行不斷調(diào)整，而在此過(guò)程中也會(huì)增大其能耗。3、通流性火力發(fā)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，通流性對(duì)于汽輪機(jī)組的蒸汽做功有著直接影響，如果通流性不足，會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)組耗費(fèi)大量的能源。若汽輪機(jī)組運(yùn)行時(shí)，能夠有效改善其通流面積和氣流量，從而提高汽輪機(jī)組缸內(nèi)效率，可以使汽輪機(jī)組能耗大大降低。4、氣缸效率通過(guò)對(duì)我國(guó)火力發(fā)電廠生產(chǎn)運(yùn)行情況分析可知，目前我國(guó)自行生產(chǎn)的設(shè)備在維護(hù)與安裝方面都存在著不同程度的缺陷。在一般情況下，從設(shè)計(jì)方面分析可知，汽輪機(jī)組的氣缸效率會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其設(shè)計(jì)的數(shù)值，這與國(guó)際水平相比還存在著一定的距離。無(wú)論在何種工況下，氣缸效率的下降都會(huì)對(duì)整體能

6、源的消耗能量產(chǎn)生一定的影響，因此就大大增加了汽輪機(jī)的能耗。三、火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組節(jié)能降耗措施1、對(duì)汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)進(jìn)行完善熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理與否直接影響著機(jī)組運(yùn)行的安全與可靠。針對(duì)該系統(tǒng)開(kāi)展合理的優(yōu)化升級(jí)既有助于提升系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，還能夠減小能耗，節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提升?？梢哉f(shuō)，只有確保整個(gè)熱力系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間維持穩(wěn)定且優(yōu)良的運(yùn)行狀態(tài)，才可以真正確保汽輪機(jī)整體經(jīng)濟(jì)功能的全面發(fā)揮，因此針對(duì)熱力系統(tǒng)的改進(jìn)應(yīng)從下述三個(gè)方面著手：首先，在熱力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和使用中，針對(duì)其存在的工質(zhì)利用率不足現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)最大化保障工質(zhì)的回收再利用比率，全力規(guī)避工質(zhì)的無(wú)端浪費(fèi)，從設(shè)計(jì)層次提升能量使用水平，從而提升機(jī)組運(yùn)行效率和經(jīng)

7、濟(jì)性效益。其次，閥門泄漏問(wèn)題的治理。熱力系統(tǒng)存在的泄漏問(wèn)題對(duì)于機(jī)組經(jīng)濟(jì)性能的發(fā)揮亦有著巨大影響。根據(jù)國(guó)內(nèi)外各電廠實(shí)踐表明這一問(wèn)題對(duì)機(jī)組效能的影響雖大，但只需進(jìn)行一定的小比例投入即可獲得良好改善。可以說(shuō)很多時(shí)候這一改進(jìn)的產(chǎn)出比遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于對(duì)通流環(huán)節(jié)的改造。有鑒于此，在節(jié)能降耗中應(yīng)首先加強(qiáng)對(duì)閥門密閉性的管理。再次，合理調(diào)控加熱器端差。加熱器端差過(guò)大表明設(shè)備運(yùn)行水文相對(duì)不足，其原因在于疏水閥門的調(diào)節(jié)不過(guò)關(guān)。通常來(lái)說(shuō)，加熱器水位的不足會(huì)引發(fā)串氣現(xiàn)象，這會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱管道的振動(dòng)，進(jìn)而引發(fā)閥門泄漏，對(duì)加熱器疏水管路造成損傷。鑒于加熱裝置水文控制精度的不足，在實(shí)際使用中應(yīng)以下端差為控制標(biāo)準(zhǔn)，并適當(dāng)上調(diào)報(bào)警警戒值。2

8、、使凝汽器保持最佳真空狀態(tài)凝汽器運(yùn)行過(guò)程中，排汽通過(guò)凝結(jié)和冷卻轉(zhuǎn)化為水，在汽輪機(jī)組中形成高度真空狀態(tài)，蒸汽不斷膨脹，持續(xù)做功。凝汽器是汽輪機(jī)組的關(guān)鍵部分，其運(yùn)行狀態(tài)對(duì)于汽輪機(jī)組的運(yùn)行效率有著直接影響，所以為了確保凝汽器的安全性和經(jīng)濟(jì)性，盡量使凝汽器保持最佳真空狀態(tài)，從而降低汽輪機(jī)組能耗。3、控制給水溫度給水溫度會(huì)嚴(yán)重影響火電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中的燃料數(shù)量。（1）檢查機(jī)組的加熱器。密切觀察加熱器的密封性，保證高加筒體、水室隔板、加熱器鋼管的密封，一旦出現(xiàn)漏氣，需要立即進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理措施，進(jìn)而消除安全隱患。當(dāng)高加筒體的密封性差時(shí)，會(huì)降低蒸汽同水進(jìn)行熱交換的效率，導(dǎo)致蒸汽發(fā)生短路，影響給水的溫度。當(dāng)水室隔

9、板的密封性差時(shí)，會(huì)形成給水旁旁路，影響給水的溫度。（2）保證投入率。對(duì)機(jī)組進(jìn)行相應(yīng)的啟停操作時(shí)，需要嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行，保證水位的穩(wěn)定性，提高運(yùn)行與維護(hù)的效率，盡量避免換熱管出現(xiàn)泄漏的情況，有效對(duì)換熱管內(nèi)的積垢進(jìn)行處理，使用規(guī)范化的操作程序，盡可能降低管內(nèi)的沉積，提升其投入率。（3）為了有效的保證主設(shè)備和輔助設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性，需要維持加熱器的水位。4、改造汽輪機(jī)，保持有效的機(jī)組運(yùn)行效率為了讓汽輪機(jī)更好地達(dá)到節(jié)能降耗的目的，能對(duì)陳舊的汽輪機(jī)實(shí)施改造。凝汽器作為汽輪機(jī)中的關(guān)鍵部分，可以體現(xiàn)出汽輪機(jī)組的發(fā)電效率，在必然程度上對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行形成了影響，讓汽輪機(jī)的技術(shù)改造變成一定趨勢(shì)。改造汽輪機(jī)能從對(duì)凝汽器真空、凝汽器端差與凝結(jié)水過(guò)冷3個(gè)方面開(kāi)展探討，通過(guò)改造能大大降低機(jī)組的大修幾率，同時(shí)使機(jī)組的停機(jī)時(shí)間縮短了，確保了機(jī)組運(yùn)行的安全性與經(jīng)濟(jì)性，全方位地完成了節(jié)能降耗。結(jié)語(yǔ)：汽輪機(jī)節(jié)能降耗是當(dāng)下發(fā)電廠運(yùn)行管理的重要內(nèi)容，其對(duì)提升電廠運(yùn)行效益有著重要影響。造成汽輪機(jī)能耗的因素是多方面的，包括汽缸工作效率、機(jī)組通流性、汽壓溫度、出力系數(shù)等，對(duì)汽輪機(jī)的節(jié)能減排要從技術(shù)改造與管理兩方面入手，通過(guò)多種措施手段穩(wěn)固及提升