火力发电厂汽轮机组的节能降耗方法论述

李延凯

摘 要：随着我国社会经济的迅速提高，企业生产经营以及人们日常生活对电力能源的需求与日俱增，因此发电厂即将面对更为严峻的挑战，对于火力发电厂来说，汽轮机组是进行发电作业的关键设备，发电企业要想获得一定的经济效益，可以从机器设备方面入手，在确保生产质量和效率的情况下，降低生产经营成本，以此取得目标经济效益。本文首先对汽轮机组的运转特性作了简要概述，其次总结分析了汽轮机组高能耗的主要原因，最后重点探讨了汽轮机组节能降耗优化措施，希望能够给予相关研究者一定的借鉴经验。

关键词：火力发电厂；汽轮机组；节能降耗；措施

汽轮机是影响火力发电厂工作效率以及生产成本的首要生产装置之一，自始至终都是火力发电厂进行生产经营的发展目标，面对当前的时代潮流下，企业要想最大程度上获得经济效益，应该针对汽轮机组的运转情况，通过换新、调整原有设备，进行设备的节能降耗研究，尽力降低设备的运转耗能，确保机组始终处于最优的运转状态，辅之以先进的技术进行优化调整，进而实现设备的高效运转，使得生产符合现代社会的需求。

1 汽轮机组的运转特征

汽轮机组是火力发电厂进行生产作业的关键设备，以蒸汽为动力源，实现将热能转化成动能。相较于传统的蒸汽机来说，对外在环境的抗干扰水平高，运转效率更高，服务寿命更长。但是仍然存在一些不足，例如，汽缸变形、渗漏等，导致生产经营效率降低、能耗大、生产环境不稳定以及增强后期设备的维管工作量。汽轮机组的运转原理有以下两方面：第一，冲动作用原理。汽轮机开始运转时，迅速高温蒸汽经过运动叶片以及静止叶片汽道过程中，运动方向产生变化，立即冲击叶片，因而叶片进行运转，实现了热能向机械能的转变；第二，反动作用原理。因为蒸汽处于运动叶片构成的汽道位置时，将会发生缓慢升温、膨胀并且加速的情况，因而变动初始方向，随即为叶片提供冲动力，进而推动叶片做功。

2 汽轮机组高能耗原因

在实际的汽輪机组生产过程中，普遍存在高能耗的情况，概括过去在设备装置和施工过程中的作业经验，高耗能原因主要有以下四点：汽缸效率、通流性、出力系数以及汽压温度。第一，汽缸效率。该因素是决定火电厂的生产效率的首要因素。尽管对于大多数的发电厂来说，都有已经健全了设备的维管制度，但是制度落实程度低，加之监督管理力度不够，导致汽轮机组的安装与维管不符合标准，因此实际汽缸效率普遍低于产品设计目标，造成器械能耗增加。第二，通流性。汽轮机组的通流性与蒸汽做功高低有着密切关系，倘若缺乏通流性，则会增加机组能耗。因此需要调节机组内部蒸汽流量以及流通横面大小，使气缸效率得到提升，进而降低能耗。第三，出力系数。因为不同时间的电网，电力载重不同，并且有较大差距，造成汽轮机组为了满足不停变化的电力荷载情况的需要，而产生耗能增加。第四，汽压温度。当汽轮机组的处于低汽压时，燃料无法满足机组的需要，造成其内蒸汽流量迅速增加，但是又因为蒸汽气压低，导致运转效率低。

3 汽轮机组节能降耗优化措施

3.1 机组运转状态调整

可以采用高科技技术以及先进的器械对汽轮机组开展节能降耗研究创新，例如，以汽轮机的通流环节为调整核心，优化整改汽轮机组的启动、运转、关机等各种运动状态，来增强汽缸效率。主要有以下三方面：第一，采用滑参数关机模式。作业人员应该以汽轮机组的运作特征为基础，采用滑参数关机模式，可以保持机组内部零件的正常温度，发挥锅炉余温，减少热能损失的同时，还可以加大电力需要，避免加大机组运转维管负担；第二，灵活运用不同的运转模式。在机组自身稳定的情况下，尽量使用定滑模式，当机组处于低负重运转状态时，采用低程度定压方式，为了确保锅炉能够稳定、安全地燃烧，可以结合优良的水循环系统。另外，作业人员还应当给予配汽模式以重视，合理控制喷嘴状态，确保机组的运转状态。第三，控制真空压力数值。在机组开始运行时，将真空压力调整至-65～-70kPa的范围内，迅速提高汽轮机的蒸汽量，减少升温时间，提升开机速度，实现降能。

3.2 降低冷却水温度

对于两种循环系统来说，开式循环系统中的冷却水温度极易受到外部环境的干扰，而闭式循环体系中的冷却水温的影响因素，不但包括外在条件，还有器械自身的运转状态。所以，工作人员在进行作业时，要始终将减少机组能耗摆在首要位置，不断加大对循环水水质的检测力度，根据现实情况综合剖析，适当添加合理的药物调节剂。除此之外，还应该实现建立严谨、科学的管理制度，落实每项工作的负责管理人员，一旦冷却水塔出现设备故障，区域负责人立即采用预防措施，及时解决问题，避免了事故的扩大化。同时，还应该定时定点对水塔排水槽、喷嘴和内部填料等方面开展检查，避免出现阻塞事故，妨碍冷却水效率。

3.3 保持凝汽机的真空状态

保持凝汽机的真空状态从以下两方面入手：第一，及时清理冷却面。及时清理凝汽机冷却面的脏物，可以使用灵活运用酸洗法或者干洗法进行清洗，也可定期使用机械清洗，总之避免因其影响导热过程；第二，降低排气缸热负荷。因为雾化式喷头位于凝汽器咽喉部位，以接触导热，实现凝结吸收，促进汽水可以形成混合式凝汽器，以此实现降低排气缸热负荷的作业，营造良好的真空状态，确保蒸汽做功效率。

3.4 积极做好维管工作

管理人员应该积极为汽轮机组的维护管理工作，建立对应的维护管理、检测修理措施。在实际的生产过程中，严格依据作业标准以及工作流程进行汽轮机的开机和操作，同时实时监控机器的运行状态，精确控制汽轮机组的各项运行参数，确保设备处于最佳运行状态，降低能耗。同时，开展定期检测管理作业，及时排除一切安全隐患。

4 结语

综上所述，汽轮机组的节能降耗设计是贯穿整个火力发电厂生产发电的关键部分，企业应该充分运用之前的生产经营经验，仔细研究汽轮机组的缺陷，努力调整机组的运转状态、尽量降低冷却水温度、保持凝汽机的真空状态并且积极做好设备的维管工作，通过一系列的措施，来增强汽轮机组的运行效率，从而获得长远稳定的经济收益。

参考文献：

[1]鲁文武.火力发电厂汽轮机组的节能降耗方法论述[J].内燃机与配件，2018，（13）：215-216.

[2]王占庆.火力发电厂汽轮机组节能降耗研究[J].中国高新技术企业，2015，（27）：106-108.