燃煤电厂汽轮机节能降耗方法研究王浩

燃煤电厂汽轮机节能降耗方法研究王浩

王浩梁宇

（中铝宁夏能源集团有限公司马莲台发电厂；宁夏回族自治区银川市750411）

摘要：节能减排理念的落实是实现环境保护和资源合理使用的重要途径，为我国的可持续发展战略提供了强大助力。燃煤电厂对于能源的消耗量极大，以此是具有实施节能减排措施的重要企业对象。汽轮机在燃煤电厂中具有重要的应用作用，针对汽轮机进行技节能降耗措施的实施是燃煤电厂降低能源消耗的重要途径之一。因此笔者认为燃煤电厂应该集中针对汽轮机常见的能源过度消耗问题采取积极的整治策略，以促进燃煤电厂的经济效益和社会效益的双重提升。基于此，笔者试在文章中结合现阶段燃煤电厂中汽轮机运行中存在的主要问题，探讨针对汽轮机就行节能降耗的措施，以期能够在一定程度上促进我国燃煤电厂的健康可持续发展。

关键词：电厂汽轮机；运行；节能降耗

引言：

燃煤电厂在国内发电企业中占据相当大的一块比重，这些电厂的

经济运行直接影响到能源的节约和发电成本的高低，进而影响到发电企业利润的大小。所以实现燃煤电厂的节能减排既是环境保护的要求也是燃煤电厂提高盈利能力的有效途径。燃煤电厂涉及到的主要设备包括锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器、高压加热器、除氧器、低压加热器以及省煤器等设备[1]。汽轮机是燃煤电厂中将蒸汽的内能转化为机械能的重要设备，汽轮机能量的合理利用直接影响到电厂对能源的利用率。提升汽轮机效率，实现汽轮机的节能降耗具有深刻的现实意义。

一、汽轮机常见的能源浪费问题

对汽轮机运行过程中的主要能耗问题的排查，是实现汽轮机节能减排的重要基础和前提，汽轮机在运行过程出现的能源浪费问题通常是由多方面的原因引起的。具体来说，首先，汽轮机可能会由于运行使用的时间过长，导致自身的性能下降，进而产生过高能耗，甚至是引发事故；另一方面即使汽轮机运行正常不存在任何的故障，汽轮机设计不合理不能高效的利用蒸汽的内能将会直接导致能源的浪费；再者汽轮机运行管理不善，使汽轮机长时间处于非正常工况下运行会使汽轮机效率明显下降，最后引起汽轮机运[2]，行效率降低的一个重要因素就是汽轮机冷端温度和真空的控制，改进汽轮机冷端设备，合理提高凝汽器真空度将实现汽轮机运行效率的提升。综上可知，汽轮机的节能降耗要从多方面入手，发现汽轮机运行能源浪费过程中的主要矛盾，对症下药将对汽轮机节能降耗起到事半功倍的效果。

二、电厂汽轮机运行节能降耗应对措施

（一）改良汽轮机启动、运行和停止操作处理

1.启动操作

在对汽轮机实行启动操作后，通常汽轮机会需要一定的暖机时间，该时间段内的并网时间中会消耗很高的电量。针对于这种情况下，一般会采用高低旁的操作方式对其进行处理，使主汽压力和真实控制稳定在规定的区间范围内，以此来提升汽轮机的蒸汽量水平，提升汽轮机暖机速率，缩短汽轮机启运操作时的并网时长[3]。

2.运行操作

汽轮机运行模式化多以定-滑-定为主，这种模式下，汽轮机处于较低负荷状态下运行，使锅炉能够充分燃烧，水循环更具稳定性，实现对水泵轴临界转速的有效控制[4]。对于处于高负荷状态下运行汽轮机来讲，则要利用喷嘴调控处理，中间负荷状态下则需要采用气门调控处理，以此来保证汽轮机处于正常的运作状态。利用定-滑-定运行模式时，由于其具有较为广泛的适应性，使机组能够达到一次调频的需求，有利于降低汽流损失。而且当汽轮机处于高负荷状态下运行时，可以通过对主汽压力、温度和加热器水位情况等进行有效调控，以此来提高加热器利用率，缩减汽轮机加热的端差，保证给水温度处于规定的范围内。

3.停机操作

在汽轮机处于运行状态中的时候，可以以滑参数作为有效停机操作的参考进行调控，保证锅炉的余热更好的用于发电使用，进而有效的达到减少锅炉与汽轮机实际温度，同时有助于机器养护功效。

（二）汽封换型

导致汽轮机组热耗高的一个重要原因是汽轮机的汽缸运行效率低。汽轮机通流间隙是否合理、汽封密封性的优劣直接影响着汽缸的运行效率。部分电厂的梳齿式汽封为结构落后的传统汽封，它的安装间隙较大，密封效果不佳，这将显著降低汽缸的运行效率。因此，选择合理的气封形式，科学调整通流间隙是提高汽轮机缸效率的有效途径。目前，汽轮机最常用的气封类型有七种：梳齿型汽封、侧齿型汽封、刷式汽封、蜂窝型汽封、接触型汽封、DAS型汽封、布莱登汽封。上述七种气封类型具有各自的优缺点，电厂在进行选择的时候应该充分考虑自身的实际情况，提升设备的运行效果。

（三）通流部分节能降耗措施

1.通流部分湿蒸汽冲洗及化学冲洗方法

通流部件会因使用而产生积垢问题，常用的有效冲洗方法分别是，湿蒸汽冲洗与化学冲洗方法，清洗时，吊出转子并置于支架上。然后使用高压水或者溶剂进行冲洗，之后使用刮刀以及砂纸等工具进行手工清洗。湿蒸汽冲洗是最常使用的清洗措施，它是将清洗装置（减温减压器）产生的饱和蒸汽通入汽轮机，在运转状态下冲洗积垢，积盐被湿蒸汽中凝结水带走而得以清除，对垢层是盐和SiO2混合物的积垢，当溶于水的化合物被冲掉后，不溶于水的SiO2垢层会随之瓦解而被除去。在特殊情况下，当湿蒸汽冲洗不能有效清除硅垢时（湿蒸汽冲洗方法不能彻底清除积垢），可以用化学冲洗，化学冲洗是在冲洗蒸汽的基础上加入化学药品进行冲洗，如加入NaOH溶液。但化学药品会腐蚀通流部分的构件，当时用化学冲洗时，应严格控制添加剂的浓度、温度，并在最后用纯净的湿蒸汽进行二次冲洗以避免残留的化学药剂对叶片产生腐蚀。

2.低压缸排气通道优化节能改造

国产汽轮机低压缸排汽通道普遍存在一定的结构设计缺陷，在排汽通道内部设计安装了7号、8号低压加热器；此外，还安装了大量的支撑钢架和抽汽管道。这种结构设计增加了汽轮机低压缸排气通道的阻力系数，此外造成了汽器汽侧排汽场出现气流分配不均匀的情况，严重情况下还会产生涡流场。这也是造成凝汽器换热效率低下和真空低的重要原因。针对这一问题，根据Fluent流场模型在通道内部安装排气导流板。

（四）汽轮机给水温度监控

汽轮机的给水温度与汽轮机的燃料消耗呈正相关，当汽轮机给水温度较低时，燃煤用量与排烟量都会大幅增加，造成排烟热损失的增加，降低燃料的利用效率。因此针对汽轮机的给水温度问题，应该进行水温的及时调控，关注加热器水位，定期检测设备内缸管漏点与密闭性，一旦发现问题需要及时进行处理，确保汽轮机运行的稳定性。

结束语：

随着电厂的快速发展，电厂发电技术水平也在不断提升，特别是热工自动化操作在电厂中的应用，对系统管控、应用技术及监视操作等方面都会有大幅度的改善。综上所述，汽轮机的运行改善情况对于燃煤电厂的节能减排效率具有重要影响。汽轮机是燃煤电厂中的重要的耗能设备，因此对于汽轮机的节能降耗措施的研究是实现燃煤电厂可持续发展的重要前提和保障。本文从燃煤电厂汽轮机能源浪费常见问题出发，通过提出对汽轮机设备进行不断改良建议，全面提升其实际操作效能，这对电厂运行经济效益和社会效益目标的实现具有积极的促进作用。

参考文献：

[1]杨永明.自动化技术在电厂节能减排中的应用与研究[J].中国高新技术企业，2011，（33）：112-114.

[2]李秀平，李博，谢津伦.燃煤锅炉低温余热利用技术应用分析[J].中国电力，2011，（12）：130-134.

[3]刘海渊.电厂汽轮机机组中存在的问题与节能方案分析[J].科技传播，2012，（01）：156-158.

[4]冯剑钊，张景伟.电厂汽轮机运行优化措施探讨[J].科技视界，2015，（12）：123-124.