汽轮机辅机的节能降耗措施研究

卢涛

大唐杨凌热电有限公司 陕西省咸阳市 712100

摘要：目前，电力行业面临着节能、降耗、增效的压力。因此，针对汽轮机辅机进行节能优化，从而节约能源，减少环境污染，增加企业经济效益。基于此，本文主要分析目前影响汽轮机辅机能耗的主要因素，并提出优化节能降耗的措施，从而全面降低运行能耗，保护环境。

关键词：汽轮机辅机；节能降耗；电厂

1.汽轮机组主要辅助设备概述

1.1冷却水供水设备系统

冷却水供水设备系统是汽轮机组中主要的设备，它能够降低机器设备的温度，减少对机器设备造成的损坏。我厂是闭式间接空冷循环水供水系统。主要有间冷塔、高位水箱、地埋水箱等构成。首先闭式循环水经循环水泵供水至间冷塔各扇段冷却三角，通过百叶窗开度调冷空气进气量，冷却后的水通过循环水泵供给凝汽器，然后与机组运行后的排气进行热交换，将热量带走，将多余的热量散发到大气中。该设备不仅能够发挥降低温度，冷却设备的作用，还能够通过循环系统提高水资源的利用率，节约水资源，具有可持续性，能够节约企业的投资成本。

1.2抽真空设备系统

抽真空设备系统按照工作原理也可划分为两类，第一类是射流式抽气器，主要是以高压蒸汽作为介质，通过热膨胀做功实现抽吸作用，其中以射水式抽气器使用较广。本厂是容积式真空泵，目前在电厂中普遍使用水环真空泵，具有结构紧凑、转数较高、操作简单、工作效率高的特点、占地面积较小可以获得足够的排气量，而且无需对泵面进行润滑，在运行过程中机器磨损的情况也较少，在实际的运行过程中得到了普遍的推广，大大降低了企业的投资成本，提高了工作效率^[1]。

2.影响汽轮机辅机功耗的重要因素

2.1汽轮机辅机的内效率

在实际电厂生产运行过程中，我国国内自行生产的汽轮机及辅机等设备，在安装、养护、检修方面存在着一些不足，没有按照规定的标准和参数进行设计，在实际的运行过程中对热力数据进行检测发现汽轮机主要辅机的热效率普遍低于标准值，和国际水平相比具有较大的差距，而汽轮机辅机在电厂生产运行中占有重要的地位，其效率的降低会影响整个工作过程，影响整体的能源消耗，造成汽轮机整组能源消耗增加。

2.2系统流通性对机组的能耗影响

汽轮机组在运行过程中系统的流动性会直接影响汽轮机整体的工作效率以及汽轮机整体的能耗。同时，蒸汽压力、温度以及凝汽器压力的参数也会直接影响汽轮机热耗率的因素。因此，汽轮机组如果想提高蒸汽机的热效率，减少能耗，就要提高蒸汽的主参数，降低中终参数。而在实际的运行过程中，锅炉燃烧调整不到位会导致主蒸汽的流量和温度发生变化，从而导致汽轮机整组蒸汽压力降低，对汽轮机的运行产生了一定的影响。其次，在汽轮机运行过程中，如果燃料供应不充足，会导致吹入的空气增加，导致喷水量增大，如果凝汽器系统没有及时地对此作出反应，就会增加汽轮机组中的热量消耗，降低汽轮机的运行效率^[2]。

2.3出力系数的影响

出力系数也会直接影响汽轮机辅机的能源消耗，在汽轮机运行过程中，如果电力负荷改变的幅度和频率较大，就会造成电压的起伏，汽轮机就只能通过频繁的调整来适应电力负荷的变化，此时不仅会影响汽轮机的工作效率，还会增加汽轮机的能耗。

3.汽轮机及辅机设备节能技术的有效途径

3.1锅炉给水泵配置优化

为了有效降低汽轮机辅机的能源消耗，节约资源，增加企业的经济收益，要将传统的锅炉给水泵进行优化，根据汽轮机运行情况进行方案的制定和调整。首先要从机组启动初期，根据实际的工作情况制定方案，对锅炉给水泵进行优化，控制汽泵运行期间的压力值以及相关参数的变化，防止汽泵的超负荷运转，降低机器设备的能耗，减少备用电动给水泵的启动次数。其次，如果气动给水泵的启动器是来自相邻的电厂辅助蒸汽，那么在气源运行稳定时，直接采用启动泵进行生产工作完全可行，能够大大降低企业的生产成本。

3.2主汽和再热汽进汽参数优化

热力循环分析结果表明，对于容量既定的汽轮机组在运行过程中，如果蒸汽的初压不变，提高蒸汽的初温将会大大增强热力循环的效率，同时蒸汽比容增大和低压缸排气湿度减小，也会大大提高汽轮机的热效率，提高蒸汽的温度，从而提高汽轮机整组的效率，降低汽轮机组能耗。根据相关实验数据，主蒸汽或再热蒸汽温度每升高28摄氏度，汽轮机组的效率将提高约0.8%。因此，可以通过对主蒸汽和再热蒸汽进行参数优化的方式，提高汽轮机机组的工作效率，从而有效降低机器设备能耗^[3]。此外，为了能够最大程度上达到节能降耗的目的，可以采取优化措施对燃烧器摆角调整，调节主汽和再热汽。还可以通过调整燃烧量和燃料量的方式进行调节，对相关参数进行优化，从而实现节能降耗的目的。

3.3辅机改造，降低耗电量

电厂在设计汽轮机辅机时，会在辅机出口管路上安装调整阀门，当电力负荷减少时，可以增大管路阻力，从而使管道的特性发生变化。因此，在降低汽轮机辅机能耗时，可以重新设计水泵的叶轮或车削叶轮或者取消富余的叶轮来改变凝结水泵的特性，让凝结水泵的性能与实际运行负荷流量相匹配，从而既能满足电厂实际的生产需求，又能有效降低辅机的功率，降低耗电量，增加企业的经济收益。比如在近几年为了实现节能降耗的目的，在汽车辅机的安装以及动力传送装置上新发明新装置不断涌现，通过动力传输机制能够将汽车辅轮有效连接，提高功率，在狭窄的空间内不仅能够有效的降低安装成本，还能够节能降耗。

3.4采用先进技术，减少辅机耗电量

在汽轮机辅机运行过程中，可以采用变频技术降低机器负荷，通过变频装置能够使泵的转速降低，根据泵的转速依次递减输出功率。此外，变频设备还具有设备驱动频率低、转速低、电流小的特点，能够有效避免在运行时产生较大电流，对电梯电缆开关以及其他机器设备造成冲击，从而能够延长机器设备的使用寿命，减少机器轴承的磨损，降低基础能耗，增加企业的经济收益。比如可以采用双火花塞来实现节能降耗的目的。双火花塞能够缩短火焰燃烧的行程和时间，能购提高燃气的燃烧速度，能够提高汽车的经济性和动力性。采用双火花塞还能够利用时间差改善油耗和净化性。此外，可以采用废气涡轮增压结构，能购有效降低油耗，减少污染，恢复功率。

3.5机组启停优化调整

汽轮机辅机在进行节能技术改造过程中，应对机组启停优化进行合理规范的调整。首先在汽轮机组启动过程中，工作人员应该按照相关的技术要求和工作标准，对启动节点进行操作，保证各项操作内容和工作环节能够在规定的时间内完成，减少机组在运行过程中浪费不必要的运行时间，缩短机组启动时间，降低机组启动的成本，调整各容器液位在正常范围内，避免出现溢流等浪费现象。其次，在机组停运后，也要根据相应的标准和要求完成停机节点，要及时停运主机循环泵、凝水泵、辅机循环水泵等高耗能设备，按照设备轴承温度及时停运开式水泵、闭式水泵及各润滑油站油泵，从而降低汽轮机组非生产期的厂用电的能耗，达到节约能源的目的。

结论：综上所述，随着我国国民经济的不断增长以及绿色理念的不断推行，对汽轮机辅机进行节能降耗工作势在必行，要不断采取优化措施，解决汽轮机辅机在运行过程中出现的问题，保证汽轮机组的正常运行，延长汽轮机及辅机的使用提高汽轮机组运行的效率，减少电厂的能源消耗，实现节能降耗、优质高产的目标，促进电厂的持续发展，不断满足社会和市场的需求。

参考文献：

[1]李勇,朱珠凤,赵婉君.汽轮机辅机的节能降耗措施[J].化工设计通讯,2019,45(12):234-235.

[2]王丽萍,于湛铭,辛胜利,等.汽轮机辅机节能改造简述[J].东北电力技术,2019,40(12):50-53.

[3]安宗武,张亚夫,伍刚,等.辅机统调动力源变频汽轮发电机组节能分析[J].热力发电,2018,47(05):136-140.