火电厂汽轮机组节能措施研究与应用

吕然明

哈尔滨电气国际工程有限责任公司 黑龙江哈尔滨 150028

如今，为了有效进行节能降耗，要从汽轮机组入手，在降耗方面寻找新的技术和方法，运用到各个领域，真正的做到节能降耗。火力火电厂降耗需一个过程，技术上需要不断地去创新，在节能降耗的过程中找到科学有效的方案和解决办法，把理论和实践相结合，发挥出重要的作用。在减排降耗的过程中，不仅能增加火力火电厂的整体效益，还能加快社会发展的步伐。汽轮机组作为火力火电厂的重要组成部分，消耗能量极多，想要合理地去降耗还需要培养相应的工作人员能力，科学有效地完成这项艰巨的任务，从而使火力火电厂达到降耗标准。相信在不远的将来，全自动智能技术将会得到很好的发展，随着减低能耗，竞争也越来越激烈，火电厂的技术也要不断更新，从而加强和改善降耗的标准，为我国的电力事业提供有利的发展空间。

1 电厂汽轮机高能耗的主要因素

根据理想的热力学循环过程，汽轮机做功被视为等熵膨胀做功的过程，理论上决定做功多少的主要因素是冷端温度，还有汽轮机组本身的机械效率。冷端温度即凝汽器的真空度，因为凝汽器压力确定，凝结水温度随之确定，此过程蒸汽入口参数确定，凝汽器的压力越低理论上蒸汽用于做功的能量越多。所以汽轮机组做功主要取决于汽轮机组本身的效率和凝汽器的真空度。本文主要从汽轮机组和真空系统两方面讨论节能措施[1]。

电厂设备中汽轮机是结构最为复杂的设备之一，汽轮机运行会受到很多要素影响，增加汽轮机能量消耗。通过总结得出导致汽轮机能耗增加的因素包括：首先汽轮机运行中如果没有按期检修更换部件，叶片结垢、汽封间隙变大就会导致汽轮机能损升高。运行过程中的汽轮机，通过改造通流结构，增加汽轮机流通面积，流量得到较大的改善，其流通性对做功带来较大的影响，有效提高汽轮机缸内的效率，确保汽轮机能源消耗有效的降低。其次在汽轮机运行过程中，如果没有合理控制设备运行参数，汽轮机出现负荷参数与运行参数不匹配的情况，当主汽压力不高而且锅炉燃烧不充分的情况下，蒸汽的流量变大，从而使汽轮机运行的效率出现大幅度下降，从而导致机组热量损耗增加，整体机组的运行效率降低，就会导致汽轮机无法以最佳状态运行，会加剧汽轮机能耗。此外汽轮机运行中真空泵运行的稳定对保证机组效率影响很大。目前多数机组采用水环真空泵具体表现为真空泵在工作水温度升高后凝汽器真空度会随之提高，导致汽轮机热循环效率逐渐降低，增加汽轮机损耗。最后汽轮机如果启动与停机比较频繁，暖机时间久也会加剧能耗程度。

2 火电厂汽轮机组节能措施研究与应用

2.1 保障真空状态

首先是清洗凝汽器冷却面。为了准确获知凝汽器的冷却面干净与否，最直接的方法就是对比凝汽器运行数据。目前凝汽器主要检测真空度，水室凝结水温度，循环冷却水入口处二次滤网压差等参数，假设凝汽器长期运行后数据出现了变化，则意味着凝汽器的表面可能存在污垢。通常机组运行过程中，凝汽器用胶球清洗系统定期清理凝汽器的换热管，胶球清理系统主要包括胶球泵和收球网。胶球通过胶球泵在循环冷却水入口管道二次滤网设备的滤网后加入，通过水流冲入换热管，在循环冷却水出口管道的收球网处回收。从而达到清理凝汽器换热管内表面的效果[2]。

其次降低凝汽器负荷，处理办法为选用表面式加热器，将其放置在凝汽器、排气缸喉部上方，用这样的形式连接工业水系统与表面加热器。表面加热器出口连接化学供水系统后增加了蒸汽的利用率，提高了热效率，实现了凝汽器热负荷的有效控制。

最后必须做好真空系统严密性处理。定期进行真空系统严密性试验。如存在泄露隐患需制定有效应对办法，保障真空系统足够严密。平时需观察喷嘴有无变形、堵塞情况。根据载荷变化调整汽轮机轴封压力。平时要做好阀门负压系统的控制，绝不能出现松动隐患。同时做好水环式真空泵的维护和保养工作，这样才能实现能耗的有效控制。

2.2 控制运行温度

汽轮机运行中给水温度同样也会影响锅炉能耗。假设给水温度低就会导致锅炉耗煤量的增加，引起经济损失问题。面对给水温度较低的情况，锅炉烟气温度会受到影响，增加烟气热损失程度，影响锅炉生产效率。为解决该问题就需要保障加热器的投入率。在机组变负荷过程中，需做好给水温度上升率控制，保障机组能够参照规定分解与输入高压加热器，做好高压加热器操作、维护，绝不能因错误操作引起事故。平时必须做好加热器参数监控，确保水位正常。加热器为了防止漏点，保障加热器内部焊接满足要求。如果焊缝有问题意味着管侧和壳侧将会连通，其结果便是影响给水与蒸汽热量交换，无法保障给水温度上升[3]。所以为了保障加热系统稳定、正常运行，就需要做好加热器水位监控。

2.3 降低机组能耗

在汽轮机运转中出现能量损失所带来的影响体现在机组运行主要参数严重变化、凝汽器真空度变化。以上问题不仅会影响到汽轮机的正常运行，同时也会加剧能源消耗，无法保障汽轮机获得正常运行效率。为实现汽轮机优化运行方式，需要保持主阀前压力和温度在正常设计参数下运行，尽量降低凝汽器真空度。因为根据热力学循环定律，主阀进口处压力和温度与凝汽器真空度觉得此过程循环的效率，故该方法能够解决能耗高的问题。

3 结语

综上所述，对火力火电厂来说汽轮机是非常重要的机组与能耗设施，为了保障节能降耗目的达成就需要做深度的分析与研究。在节能降耗目的达成以后，火电厂经济效益与社会效益才能够得到保障，推动我国火电厂事业的良性发展。