电厂汽轮机运行优化措施探讨凌杰

电厂汽轮机运行优化措施探讨凌杰

凌杰

（大唐信阳发电有限责任公司河南信阳464000）

摘要：保证电厂生产运行的重要设备就是汽轮机，它的运行状况直接影响着电厂的经济效益。所以，对电厂汽轮机运行进行优化非常有必要，以此降低汽轮机运行能耗，提高汽轮机运行效率，从而使得电厂经济效益得到提升。该文从电厂汽轮机运行能耗的分析入手，提出了几点电厂汽轮机运行优化措施，并以某案例进行了论证和说明。

关键词：电厂；汽轮机；运行能耗；优化措施

前言

目前，节能降耗显然已发展成为社会各界普遍关注的重要问题。众所周知，支持社会可持续发展的条件之一便是能源。所以，基于当前能源紧缺的现实，实施节能降耗无疑更利于推动社会经济的持续发展。在发电厂中，汽轮机以水蒸气为重要工质，其工作原理为将热能迅速转变为机械能。汽轮机在运转过程中对水与燃料的消耗极大。因此，在汽轮机组的具体运行过程中，如何节省水和燃料无疑成为一个重要研究课题。研究表明，有效提升汽轮机组的运行效率可以在一定程度上促进电厂节能增效的发展。

1发电厂汽轮机运行能耗问题

1.1汽轮机组耗能高

汽轮机组可以将电能、动能、热能进行转化，一般情况下，与发电机、加热器、空冷凝汽器、锅炉以及泵一起整合工作。汽轮机是电厂中耗能比较高的设备，而其中主要是汽轮机组的耗能，原因主要有两方面。一是汽轮机的本身构造方面，它的喷嘴室和外缸能够受挤压变形，两个汽封（隔板、轴端）的地方泄露比较严重，低压缸的外围被水腐蚀得比较严重，油动机的调节提升能力缺乏，气阀的受压损严重，热力系统容易产生泄露问题，汽轮机组本身的泄露情况较为严重，因此而造成的耗能较大。二是在于汽轮机组的工作运转方面，空冷凝汽器的真空过高、机组里冷却水的温度偏高、实际运行负载超过规定参数会加大汽轮机的运转能耗，另外没有最优化运行方法、采用先进的运行技术也会增加汽轮机的损耗，从而增加电厂成本。

1.2空冷凝汽器问题

电厂中的汽轮机还会受到风和沙尘的影响。我国西北地区的一些电厂，很多发电翅片管上满满的都是沙尘，这样就会不断增加翅片管上的热阻，严重阻碍翅片的传热性能。在一些负风压地区，风机受环境影响会少量吸入一些空气，从而在一定程度上降低传热效率，并腐蚀管道和相应的设备。在负气压的冬季，空冷凝管就会出现流量不均匀的现象，从而阻碍汽轮机的正常运行，降低电厂中汽轮机的效率。

1.3冷却塔问题

冷却塔问题主要表现在以下方面：冷却塔喷头堵塞；喷头与喷孔设计部匹配。一旦冷却塔出现上述问题，就会使得冷却塔内部水温升高，进而导致汽轮机排气温度升高，降低其真空度，造成能耗增加。

2汽轮机节能降耗的可行性分析

2.1经济层面

在对汽轮机采取节能降耗措施时，无论是引进新设备，还是改进技术，都应计算投入产出比，看看是否适宜，不能为了节能为节能，反而加大成本。根据当前国内外的经验可以看出改进现有汽轮机技术的成本远小于引进新设备、新技术的成本，并且改造汽轮机之后，可以大幅度降低能耗，从而降低电厂的成本，达到提高经济效益的目的。所以，对汽轮机采取节能降耗措施在经济层面是可行的。

2.2技术层面

技术可行性要求汽轮机是发电厂中重要的运行设备，汽轮机节能降耗改造必须具有科学性和合理性，这样才能实现汽轮机节能降耗的目标，所以，技术可行性亦是进行汽轮机节能降耗改造的另一个基本要求。进行汽轮机节能降耗改造时，应结合电厂汽轮机的实际情况选择合适的改造技术。汽轮机节能降耗改造效果主要体现在电能、热能、动能转化效率及热效率方面。汽轮机节能降耗改造必须符合技术可行性要求，只有这样才能为改造工作的顺利进行提供可靠的保障。

3电厂汽轮机运行优化措施

3.1汽轮机启动与停止优化

汽轮机处于正常启动状态时，其参数应根据汽轮机启动曲线的参考值进行选择，保证参数的合理性。汽轮机在运行时，应确保其主压力、先旁压的压力值为2.8MPa，然后将真空门打开，确保汽轮机组真空压处于合理范围内，这样能够有效提高汽轮机蒸汽量和运行速度，这是实现降低汽轮机运行能耗的有效手段之一。

3.2提高好凝结器真空性能

凝结器是汽轮机中的重要组成部分，凝汽器真空性能对汽轮机的运行有着严重的影响。所以，提高凝结器真空性能，是保证汽轮机正常、安全运行的重要举措。具体应从以下方面着手：一是确保汽轮机机组具有良好的封闭性，这是保证凝结器真空性能的基础条件。了解凝结器真空状态后，采用灌水方式检查凝结器是否存在泄漏情况，若是存在必须及时进行处理。二是对水泵运行状态、水温、水箱水位等情况进行严格的检查并加以控制，确保处于合理范围之中，实现水的循环利用，做好水垢清理，以此保证凝结器真空性符合要求。三是严格检查并控制循环水水质，若是循环水水质中存在大量水垢、杂质，就必定会危害到凝结器的正常运行，所以，为了避免该情况出现，就需要定期对水质进行观测，并及时对管道中的水垢进行清理，从而保证管道较高的换热效率。

3.3对汽轮机进行给水温度上的控制

在汽轮机中的水温温度较低的情况下，对能源的消耗就会在一定程度上加大，这就会降低汽轮机的效率。因此，这就要求在汽轮机正常运作中对水温要进行合理的保持，以改善效率。同时，电厂要对汽轮机进行定期清理，还要将汽轮机上的管道进行检查，防止在工作中出现泄露的情况。

3.4增强运行管理

汽轮机在运转时能够采取定—滑—定的运行方法，也就是说在高负荷地区，不采用喷嘴调节的方式，而通过改变流通面积的方式来维持机组的高效率运转。而在低负荷地区，主要应该采用较低水平的稳压来进行调节，从而维持水泵轴边界转速、燃烧情况的稳态。在中间负荷地区，按照现实情况，通过给锅炉调节压力来增减负荷，以保证汽门的开关在滑压的运转状态。汽轮机在高负荷运转时，可以适当增加其主汽的温度和压力，从而增加汽轮机给水的温度和投入效率，降低加热器的端差，并且可以对加热器的水位进行适当地调整。

在低速状态下进行暖机后，将主汽门的转速逐步加大至1400ＲPM，并且维持40－80分钟，此时对以下几点进行检查：（1）汽轮机中油的位置、温度、压强、流速等；（2）油泵辅助设备的运行状况；（3）汽轮机各个部分的膨胀状况；（4）上缸和下缸的温度之差是否低于50度；（5）检查机组里面是否有摩擦的声音出现。

3.5汽轮机结构优化改造

汽轮机结构优化改造主要是从技术层面入手，通过对技术的优化与完善，降低汽轮机运行能耗，提高汽轮机运行效率，从而提升汽轮机经济效益。鉴于凝结器在汽轮机运行中所具有的重要性，对凝结器进行技术方面的改造非常有必要，通过改造优化凝结器性能，提高其运行效率，实现节能降耗的目标。

3.6优化汽轮机热力系统

在电厂汽轮机热力系统进行一定程度的优化，可以减少辅助系统中泄漏的失误。在这一措施中，要将同一管道中的疏水系统进行检测，减少管道中的疏水。同时，也要减少维护阀门的个数。在热力系统中对相应的热备用方式进行优化也很重要。减少热备用中的能源消耗，优化热力系统中的各个配置，可以大大降低辅助系统中的能源消耗，从而在一定程度上降低了汽轮机上的能源消耗，同时减少了系统中的维护工作，保证了汽轮机的安全性，还在经济效益上进行了相应的维护。

总结

总而言之，汽轮机是电厂中不可或缺的重要设备，对汽轮机运行进行优化，能够有效提升汽轮机热传递效率与供热功率，同时电厂还应积极开发和应用先进设备与技术，这样有助于进一步提升汽轮机工作效率，从而为电厂带来更好的效益，促进电厂的可持续发展。

参考文献：

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[4]林龙．电厂汽轮机运行的节能降耗探讨［J］．黑龙江科技信息，2012（4）：78．