火力发电厂汽轮机组的节能降耗方法论述王浩

火力发电厂汽轮机组的节能降耗方法论述王浩

王浩黄云刚

（浙江省浙能兰溪发电有限公司浙江兰溪321100；杭州华新机电工程有限公司浙江杭州310000）

摘要：我国随着科学技术的快速发展，人们生活水平的不断提高，使得各行业发展极为迅速。汽轮机作为火力发电厂重要生产设备，一直都是生产管理的主要对象，在持续发展背景下，不仅要求其可以维持最佳运行状态，还应降低运行能耗，提高企业生产经济效益。总结以往生产经验，确定汽轮机组运行特点以及结构特征，对运行能耗较大的原因进行分析，然后从技术角度采取进行调整和优化，确保其可以达到最高效运行状态。

关键词：火力发电厂；汽轮机组；节能降耗方法

引言

我国近年来经济发展快速，能源使用供不应求的局面下，我国运用高科技手段以解燃眉之急。近年来，我国经济快速发展，各领域电力能源消耗较大，火力发电厂为了满足社会发展对于电力能源的需求，需要不断提高生产量。为了进一步节约不可再生能源，必须加强汽轮机组的节能降耗措施，优化汽轮机组运行工况，调整其运行状态，科学、有效地进行节能降耗处理，提高汽轮机组的运行效率，实现更好的经济效益。

1汽轮机组运行特点

汽轮机组运行以蒸汽作为动力源，是将蒸汽热能转换成动能，是火力发电厂中的重要生产设备。相比复式蒸汽机，汽轮机运行效率更高，受到外部因素的干扰更低，因此其具有较长的服务寿命。但是就以往施工经验来看，汽轮机组实际生产中也会遇到问题，如渗漏、汽缸变形等，会对生产效率产生重要影响。其可以保持持续运行状态，单机功率非常大，并且运行稳定性强，事故发生概率小，后期运行维护工作强度小。对其运行原理进行分析，可以从两个方面研究：一方面，冲动作用原理。汽轮机进入到运行状态后，高速蒸汽通过动、静叶汽道时，其流动方向会发生变化，将会对叶片产生一定冲击力，促使叶片转动，将蒸汽热能转换成机械功。另一方面，反动作用原理。当蒸汽在由动叶片组成的汽道内逐渐发生膨胀与加速现象时，会改变原来的流动方向，然后为叶片提供冲动力，促使叶片转动做功。

2影响火电厂汽轮机能源消耗的因素

汽轮机组是保证火电厂发电质量的重要设备，同时也是火电厂主要的耗能设备。在火力发电厂运行的过程中，诸多因素直接影响到汽轮机的运行，同时也影响到汽轮机组的能耗。影响火电厂汽轮机能源消耗的因素主要包括运行因素、停机因素以及设备因素，其中运行因素主要是指汽轮机运行过程中由于某项调整不当而引起汽轮机运行参数与实际负荷不符，使真空泵温升过高，进而导致汽轮机凝汽器真空度不足，增加汽轮机能源损耗。停机因素是指由于频繁的启动或停止汽轮机，或汽轮机在投入使用前存在较长的暖机时间，这都会增加汽轮机组的能源消耗。设备因素是由于汽轮机日常维护不足，加之对汽轮机技术改造不重视，而导致汽轮机运行方案不合理，增加了汽轮机运行中的能源损耗。

3火力发电厂汽轮机组的节能降耗措施

3.1机组运行状态调整

对汽轮机组进行节能降耗改造，采用最新科学的技术进行设备改造，如汽轮机通流部分改造提高汽缸效率。在就是针对机组运行、停机以及启动等状态下的能耗进行优化。第一，结合火力发电厂汽轮机组运行特点，在进行停机操作时，应尽量应用滑参数停机操作方法，不仅能够降低机组运行维护管理难度，使得机组内部各部件温度降低，同时还可以充分利用锅炉自身的余温，降低热量损耗，提高发电生产效率。第二，机组在正常运行状态下，采用的为定-滑-定方式，面对较低运行负荷的机组，可选择低水平定压模式，保证锅炉燃烧稳定性，同时还可以建立良好的水循环体系。同时，还需要重视配汽方式调整和控制，对喷嘴进行科学调整，保证机组处于高效的运行状态，在确保运行效率的同时，降低运行能耗。第三，机组启动时需要尽量将其真空压力数值控制到﹣65～-70kPa左右，利用最短时间来使得汽轮机蒸汽量增加，缩短机组升温时间，提高机组启动效率，达到机组运行能耗降低的目的。

3.2对汽轮机循环水泵的优化

真空情况的好坏是影响汽轮机运行经济的另一个重要因素，影响汽轮机组真空因素主要包括循环水入口温度、循环水流量、冷却管清洁度、真空严密性、排汽量等，当汽轮机循环水泵运行方式不合理时，会增加汽轮机的能量损耗。单台循环水泵运行时，虽然可以节省厂用电，但由于循环水流量不足，导致机组真空下降，因此就要根据火电厂的实际情况选择循环水泵。此外，循环水泵在冬天运行时，当机组真空超过极限真空时，蒸汽会引起末端动叶外紊乱膨胀，增加了动叶的损失，同时也增加了循环水泵的耗能。为了推进汽轮机组节能降耗措施，可以在某一确定的机组负荷和循环水入口温度下，改变循环水泵的运行方式使汽轮机功率的增加值与循环水泵消耗功率的增加值之间差值达到最大。

3.3过热器减温水流量改造

过热器减温水用来降低进入高温过热器的蒸汽温度，保护高温过热器，同时对进入汽轮机的蒸汽温度进行调节，维持主蒸汽温度一定，保证机组安全。设计过热器时，考虑到各种工况下过热器的实际吸热量，过热器换热设计面积一般要大于所需要的实际面积，为保证主蒸汽温度不超温，机组正常运行期间，过热器减温水通常连续投入。使用减温水会降低机组的经济性，如何做到既保证机组安全运行，使减温水有效控制汽温，又最大限度降低减温水对机组经济性的影响。按减温水来源，可分为给水泵出口分流和最高加热器出口分流2种方式。第一种方式给水分流部分不流经高压加热器，减少回热抽汽，降低回热程度，因而经济性下降；第二种方式因不影响热力循环，若忽略锅炉内部的微小变化，则不影响机组热经济性。某电厂过热减温水采取第一种方式。为了达到节能降耗的目的，过热减温水改造为第二种方式运行。过热减温水对系统的影响可以利用等效热降法进行分析，若按照检修前的状态投入过热减温水则会使热耗增加13.53kJ/kWh，煤耗增加0.546g/kWh。而检修后高加完成引出过热减温水对机组热耗影响较小。

3.4使凝汽器保持最佳真空状态

凝汽器运行过程中，排汽通过凝结和冷却转化为水，在汽轮机组中形成高度真空状态，蒸汽不断膨胀，持续做功。凝汽器是汽轮机组的关键部分，其运行状态对于汽轮机组的运行效率有着直接影响，所以为了确保凝汽器的安全性和经济性，尽量使凝汽器保持最佳真空状态，从而降低汽轮机组能耗。

3.5降低凝汽器热负荷

其一，在凝汽器喉部设置雾化喷头，利用热传输方式雾化喷头可以吸收蒸汽凝结热，使除盐水和雾化喷头构成混合凝汽，凝汽器热负荷降低，形成最佳真空状态。其二，在凝汽器上部和排气缸喉部之间设置加热器，连接工业水系统和加热器出口部位，提高加热器的高热效率，使凝汽器运行热负荷不断降低。在凝汽器整改过程中，应根据汽轮机组应用条件和运行要求，选择最佳的方法，降低凝汽器热负荷，减少汽轮机组能耗。

结语

汽轮机组作为火力发电厂主要生产设备，对其进行节能降耗优化设计，对提高企业生产经济效益具有重要意义。需要总结以往生产经验，对汽轮机组存在的不足进行分析，然后有针对性的提出改造方法，使其可以维持在最高效运行状态。

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