汽轮机节能减排方法

汽轮机节能减排方法

宁焕新

（国能望奎生物发电有限公司黑龙江绥化152100）

摘要：电厂在国内发电企业中占据的比重越来越大，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。所以实现电厂的节能减排既是环境保护的要求也是电厂提高盈利能力的有效途径。汽轮机是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。

关键词：汽轮机；节能减排；方法

随着社会的发展，人们的日常学习、生产及生活都已离不开电能，电能消耗量日益增大。电能的大量消耗，给各电厂的产能提出了更高要求。对此，各电厂都在想方设法的提高自身产能，但在提高自身产能的同时也发生了大量能源消耗，造成了严重的环境污染，节能降耗已成为为现代社会实现可持续发展的重要途径。而汽轮机作为电厂的主要耗能设备，分析影响汽轮机运行能源消耗因素，研究其具体节能降耗措施也显得越来越重要。

1发电厂汽轮机运行能耗问题

1.1汽轮机组能耗高问题

汽轮机是发电厂中的主要动力设备，通过汽轮机实现了电能、动能、热能的转化。通常情况下，汽轮机应配合其他相关设备一起使用才能最大程度发挥其应有的功能。这些相关设备包括：发电机、凝汽器、加热器、泵、锅炉等。而导致汽轮机组能耗高情况出现的原因主要有以下几方面：汽轮机外缸、喷嘴室发生变形；汽轮机轴端汽封部位、隔板汽封部位漏气；汽轮机低压缸出汽边被腐蚀，导致气阀压被损伤；调整汽轮机组时，冷却水温度过高；凝汽器真空度过高；汽轮机实际运行负荷与设计负荷存不相符；运转方式不合理，没有进行优化等。

1.2凝汽器问题

第一，冷却水水质。存在冷却水水质差问题，导致汽轮机在正常生产过程中，凝气管钢管结垢严重，降低汽轮机排汽换热效果。同时还具有很高的耗电量和耗水量，为提高真空，通过增开循环水泵，加大窜水量等措施既增加了耗电量有增加了耗水量。第二，凝汽器泄露。如凝汽器存在泄露问题会导致凝结水水质变差，真空降低，凝结水过冷度增大。还会使得锅炉给水水质恶化，导致凝结水和给水管路、锅炉和其它设备的结垢和腐蚀。如锅炉排污不及时，造成蒸汽品质恶化，又会造成汽轮机叶片结垢，流通面积减小，导致汽轮机推力增大，效率降低。当水质降低超出标准限值后，再加上系统长期处于超标状态，会造成锅炉水冷壁出现严重的结垢问题，情况严重的甚至会诱发垢下腐蚀，使得水冷壁出现鼓包、爆炸等问题，降低生产安全性。

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；喷头与喷孔设计不匹配。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电厂汽轮机节能降耗的可行性分析

在整个电厂的组织结构中，汽轮机处于较为中心的环节与地位，它起到的重要作用是把热能转化为电能。一般来说，关系到其节能降耗的主要因素包括两点，一是技术因素，二是经济因素。

2.1技术层面的可行性研究

对电厂汽轮机进行节能降耗技术改造的可行性分析，另一个重要的方面是技术层面的可行性研究分析。通过大量的研究结果表明，节能技术改造后的汽轮机，在汽轮机的冷端系统、热力系统、本体汽封等各系统环节，都得到了技术层面的优化，相关技术方面的节能改造，在很大程度上提升了汽轮机的安全稳定性，使得整个机组的生产运行更加经济。由此表明，对电厂汽轮机进行技术改造，在技术方面的可行性成立。通过上述对电厂汽轮机在经济层面与技术层面的研究分析表明，采用科学合理的措施对汽轮机进行改造对其节能降耗是非常有帮助的，研究人员要结合汽轮机的影响因素进行研究分析，以找到最佳的节能降耗措施。

2.2经济效益层面的可行性研究

对电厂汽轮机节能降耗方面的研究分析，首先要考虑其经济效益问题。对汽轮机进行节能改造要将技术改造所需的资金投入和改造后的设备产出进行综合计算，也就是说要对成本支出与成本收益进行匹配运算，不光要考虑设备的节能，还要考虑经济的节能。经过研究表明，采用新式汽轮机的投入成本要远高于技术改造后的汽轮机投入成本，经过技术改造后的汽轮机在节能降耗方面同样有着十分显著的效果。因此，对汽轮机进行节能技术改造的经济可行性研究分析成立。

3电厂汽轮机运行节能降耗改造措施

3.1提高凝汽器真空性能

凝汽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，提高凝汽器真空性能，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，这是保证凝汽器真空性能的基础条件。了解凝汽器真空状态后，采用灌水方式检查凝汽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，以此保证凝汽器真空性符合要求。

3.2做好给水温度控制

在汽轮机组运行过程中，保证其给水水温控制，对于实现节能降耗目标具有重要意义。在汽轮机运行过程中，影响给水温度的因素有两方面，其一是机组负荷率。其二是加热器的运行状态。所以在实际工作中，我们需要在日常工作中做好以下几方面工作：（1）做好汽轮机的日常维护，定期检查、清理加热系统，保证管道内没有沉积物，以避免不必要的热损失；（2）加大对加热器工作效率的研究，做好对管道质量检查，避免其出现泄漏水问题；（3）做好对高温加热器水位的控制，保证其能够始终维持在正常水平，以确保加热器换热效率；（4）注重汽轮机启停时的给水水温控制，保证其给水温度始终在规定温度范围下，为加热器的正常运行带来保障；（5）尽可能保持机组高负荷率，提高抽气压力和温度来增加给水温度。

3.3汽轮机的启停优化

汽轮机启动时，都应按照合理的汽轮机启动曲线进行。比如，汽轮机冷态启动的主汽压力、主汽温度和凝汽器真空等参数启动期间都有正常的允许范围。但是，在实际运行过程中，启动前机组都要进行长时间预热，导致并网时间被延长，增加了运行成本。对于这个问题，有如下的建议：先使用旁压先开的方式将压力维持到2.8MPa左右，然后通过手动方式对真空破坏门进行开启，使汽轮机真空维持在-50～-60kPa的范围内。这样便可以增加汽轮机进汽量，加快暖机的速度。在进行了低速暖机后，如果机组一切正常，可逐渐开大主汽门将转速升至中速暖机转速，并保持40～80分钟。

3.4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。鉴于凝汽器在汽轮机运行中所具有的重要性，对凝汽器进行技术方面的改造非常有必要，通过改造优化凝汽器性能，提高其运行效率，实现节能降耗的目标。

结论

在电力事业的发展当中都日益注重节能降耗，这是由于节能降耗工作的开展，不但能够实现理想的经济效益，而且还能够产生理想的社会效益。对于企业而言，可以实现更大的效益以及减少生产费用；对于社会而言，节能降耗可以使大量的社会资源节省，以及实现保护环境的目的。为此，热电厂汽轮机的工作是不是可以实现节能降耗的目的，对于企业而言，不但是挑战，而且任重而道远，企业需要坚持不懈地做好该工作。

参考文献：

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[3]李永利.基于神经网络的汽轮机改造项目风险评价研究[D].华北电力大学，2016.

[4]张弘.火电机组汽轮机房通风数值模拟及优化研究[D].东南大学，2016.