火电厂汽轮机组节能影响因素及其降耗对策研究

火电厂汽轮机组节能影响因素及其降耗对策研究

田长征,徐文东,徐文妹

中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司 山东 济南 250102

摘要：近年来，随着我国经济和技术的快速发展，电力市场的竞争更加激烈，而节能降耗是当前电力企业提高自身经济效益的重要途径，对促进电力企业进一步发展有着较好的积极作用。因此，有必要深入分析火电厂汽轮机组节能影响因素，便于找出最优的降耗对策，在保证火电厂正常运行，满足市场电力需求的同时，为企业带来更多的经济效益和社会效益。

关键词：火电厂；汽轮机组；节能；影响因素；降耗；对策

火电厂汽轮机组的能耗受到多方面因素的影响，想要实现汽轮机组节能降耗的目的，就必须要充分了解这些因素，便于采取合理的降耗措施。通过对汽轮机的运行操作、循环水泵和锅炉供水温度进行有效控制，不仅能够提高火电厂汽轮机组的节能效果，还可以延长汽轮机组的使用寿命，使其能够更好地服务于企业及社会的发展。

1火力发电厂汽轮机的特点

在汽轮机运行的过程中，蒸汽会流动到冻液中，形成蒸汽通道的膨胀状态，通货膨胀状态的不断加深会加速蒸汽的流动，使得叶片产生一定的推动力，在此作用下，叶轮机会不断的旋转，形成完整性的机械工作。在实际工作过程中，还需明确火力发电厂汽轮机组的主要特征，从而方便工作人员提出有效地解决措施和节能降耗的方案，提升火力发电厂的整体效益。从整体上看，火力发电厂汽轮机组的特点主要分为以下方面：首先是高热效率，由于汽轮机在实际运行过程中，主要是将热能转换为机械能来进行日常工作，根据这一原理可以了解汽轮机在运行过程会产生较大的热能量，随着实际工作需求的不断提升这些热能量在不断地增多，因此对于汽轮机组来说高热效率性能是非常明显的；其次汽轮机组的单机功率较大，在汽轮机中属于回旋工作的范畴，在汽轮机连续运行时会增加功率的消耗量，使得汽轮机的功率在不断地不断地增加，这在一定程度上使单机功率在不断提升；最后在汽轮机组运行的过程中，稳定性特征较明显，其在运行时故障发生概率较低，但在实际工作中还需加强对汽轮机组的有效维修及管理，通常需在两年左右进行彻底的维修，从而及时发现在设备运行过程中所存在的问题，也在一定程度上使设备的利用率能够得到有效地提升。

2火电厂汽轮机组节能影响因素

2.1热力系统设计存在不足

汽轮机有着自身复杂的组织结构，一旦某个组织出现问题就难以将很多功能发挥出来，使节能降耗的目标很难实现。热力系统设计如存在不足，不仅会影响汽轮机的工作效率甚至还会带来不少安全隐患，进而产生一系列的工作故障。而处理这些故障并非易事，因为机械的构造极为复杂，成功修复需大量人力、物力、财力，这样不仅使机器工作效率大大降低，而且也带来不必要的经济损耗。但在现阶段我国的热力系统设计的确还有很大的提升空间，值得业界高度重视。

2.2凝汽器非真空状态影响

凝汽器如果在火电厂汽轮机运行的时候出现泄漏情况，器皿里面就会结垢，结垢之后的器皿长时间使用之后就会降低汽轮机的使用，出现安全隐患。火电厂汽轮机在运行的时候大部分都在非真空状态下运行，使用一个月左右就会出现结垢，使用三个月之后就会出现故障，所以在使用的时候工作人员一定要注意这些细节问题。

2.3汽轮机温度及压力

汽轮机整体运行效率及能力与汽轮机温度、压力等方面因素有关。温度、压力等方面因素若无法合理控制，极易导致汽轮机能耗增强，运行效率下降。如出现空气吹入比例过高的情况时，运行燃料供应达不到所需标准，这种情况就会导致汽轮机温度无法达到要求值，促使加热器产生积垢问题，提高汽轮机能源消耗量；出现水力压强不满足设定压强值时，燃烧调整不及时导致燃烧不充分，这种情况下会进一步提高蒸汽流量，促使汽轮机气压下降，对汽轮机整体运行水平造成影响。

3火电厂汽轮机组节能降耗对策

3.1进一步优化机组的热力系统

汽轮机的热力系统发挥着十分重要的作用，尤其对汽轮机运行的经济效用有着决定性作用。在机器开展正常工作时，如果要求能尽最大可能减少不必要的能量消耗，就一定要想办法对现有的热力系统进行科学优化。但科学优化的过程并非容易，因为热力系统本身涉及的技术就极为复杂，且需要非常的技术人员参与到其中。一般热力系统优化包含两大关键步骤：一是减少能量内漏；二是及时在机器运行过程中解决能量的外露问题。这需要制定合理的方案，尤其需注意的是要严格按照系统的布置及系统管道的正常走向做出正确选择，这样才能避免能量的不必要损耗，实现汽轮机运行中的节能降耗目标。

3.2通过凝汽器维持真空状态的方式

要想真正解决凝汽器泄漏和水质的问题就需要在工作的时候及时做好监测和清理工作。通过检测冷凝器器皿的状态让器皿一直保持在真空状态下，在检测的时候通过计算机了解检测的数据，并对数据进行分析，还可以在附近设置预警提示功能，如果在汽轮机运行的时候检测器出现异常，就会发出警报，工作人员就可以及时进行查看。清理工作就是在使用的过程中定期对冷凝器散热器进行清理，以此来达到节能的目的。在实际工作的时候以一周为一个周期，从开始启动开始到准备相关的材料，清理冷凝器的污垢，最后检查所有的指标是否达到合格的标准，全部检查完之后再重新进行启动。

3.3合理控制给水温度

给水温度的高低会对燃料消耗造成直接影响，所以火电厂发电运行过程中需要加大对给水温度的控制力度。一方面需要提高对加热装置的维护水平，定期加热钢管进行检查，避免加热钢管出现漏点，若在检查过程中发现加热钢管存在漏点应立刻进行修补。另一方面技术人员应按照运行规程对机组进行严格操作，确保高加投入率，合理控制汽轮机启停过程中的水温。另外还需要定期对管道进行清理，减少热管积垢，以确保热应力、温差应力处于合理值。

3.4合理控制汽轮机的启动、运行和停止

①汽轮机启动。具体需要合理安排辅机设备启动时间，并减少不必要的疏水排放。可利用机组启动旁路系统，或者相关的凝疏管路系统，有效减少启动中排放的水汽，压力控制在2.5-3.0MPa。手动开启真空破坏门，使其真空维持在65-70kPa，加大汽轮机蒸汽进入量，提高暖机效率、胀差控制能力，还可减少并网时间。在必须进行水汽排放的情况下，需要考虑回收利用。然后要缩短启动的时间，可以通过增大启动输水管径、增加疏水点的方式，使暖管时间有效缩短。对于金属温差不达标等问题，需要设置气缸夹层加热装置来改进。改造前需对设备进行详细的检查、试验，预测可能出现的事故等，现场还需安排检修人员，以做好对可能出现的设备问题的及时应对。②运行控制。汽轮机运行方式是定—滑—定，就是在低负荷状态下，采用低水平定压调节限制水泵轴临界转速，确保锅炉水循环工况、燃烧稳定；高负荷区域下，机组的效率可以通过改变通流面积的方式改善；中间区域负荷的加减调节，则可以通过锅炉调整压力实现。这种运行方式可以很好地适应负荷变化，机组实现一次调频，由于调节气门只有一个，因此还利于减少节流损失。汽轮机在高负荷运行下，可以适当提高主汽温度，确保加热器投入率高，加热器水位也要合理调整。

4结束语

火电厂汽轮机的高效节能运行对提高火电厂运行能力，增加火电厂经济效益等方面有重要作用。但目前设备、温度、负荷等方面因素的不合理控制大幅度增加了汽轮机的运行能耗，需要技术人员能够全面分析影响因素，通过保障凝汽器的真空状态、合理控制给水温度、优化汽轮机的启停过程、加大对凝汽器的管理力度、提高相关人员综合能力等方式对汽轮机的运行过程进行调整控制，促进汽轮机降低能源消耗，提升运行节能效果。

参考文献

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