浅析汽轮机的节能运行优化措施

浅析汽轮机的节能运行优化措施

张波

神华新疆化工有限公司 新疆乌鲁木齐 831500

摘要：随着社会建设的进步和经济水平的提高，社会生产和人民生活对电力的需求越来越大。汽轮机作为电厂的重要机械设备之一，其运行效率对电厂的经济效益和社会效益有着重要的影响。因此，如何提高汽轮机运行效率，降低运行损失，实现运行成本和节能，是电力企业和相关技术人员应该关注和研究的课题之一。

关键词：汽轮机；节能降耗；优化；改善

汽轮机是电力生产的重要组成部分，也是能源转化的关键设备之一。汽轮机在运行过程中会消耗大量的能源，因此在汽轮机运行过程中实现节能降耗具有十分重要的意义。它不仅能给公众带来更优惠的电价，而且能有效地体现节约和环保的社会发展理念。本文简要分析了汽轮机运行中影响节能降耗效率的因素，简述了汽轮机运行中节能降耗的措施。

一、影响汽轮机运行时的节能降耗效率的因素分析

（一）汽轮机轴封系统泄漏

汽轮机的主要工作原理是将蒸汽的热能转化为机械能的旋转设备。因此，汽轮机的转换效率直接影响到能源的利用效率。但是在实际运行过程中，涡轮的实际转换效率远远低于设备所能达到的标定值，造成这种现象的原因有很多，包括汽轮机轴封系统的蒸汽泄漏。当汽轮机轴封系统的蒸汽压力调节不合理时，汽轮机的前、后轴封的蒸汽泄漏量会增加，从而增加了蒸汽损失。

（二）汽轮机流道部分性能影响

汽轮机的流道部分由调节阀、进口室、各级流道部件和排气缸组成。污染现象或不合理的流道设计部分将不可避免地发生在各级叶片流道部分，这将影响汽轮机的通流部分的性能，从而影响汽轮机的热特性和增加能量损失的来源。

（三）主蒸汽压力和汽轮机温度的影响

汽轮机主蒸汽压力和温度的变化对汽轮机的运行效率有着重要的影响。当主蒸汽压力下降时，主蒸汽流量增加，从而增加了汽轮机组的蒸汽损失。如果主蒸汽压力过高，虽然会提高机组的运行经济性，但也可能导致机组过载，造成汽轮机喷嘴和叶片的损失，从而威胁汽轮机机组的运行安全。然而，主蒸汽温度下降将导致最后阶段叶片湿度的增加，这不仅会带来损失的水分和减少汽轮机组的运行效率，同时也增加最后阶段叶片的侵蚀效应，从而影响到汽轮机组运行的安全性。

（四）加热器效率下降的影响

如果汽轮机加热器使用或维护过程中操作不当，它会导致加热器有更多的漏管包和高概率的管道堵塞，这将影响水在加热器中的温升，从而降低加热器的效率，加热器的运行效率的降低将导致给水温度下降，最终出现汽轮机组煤耗增加的情况。

（五）冷凝器端差的影响

凝汽器端差受多种因素的影响，其中最重要的是凝汽器的真空度。凝汽器真空度的降低将对汽轮机机组的运行效率产生重大影响，凝汽器真空度降低的原因有很多，如环境影响导致冷却水温度升高；由于污物对凝汽器管束等结构的影响，导致传热效果下降；冷却水供应中断或水量不足导致冷却水温度升高。最主要影响是，排汽压力的增加，不仅会降低汽轮机组的运行效率，并且减少排汽流量，从而影响最后阶段叶片的工作和末级叶片的损伤概率增加。

二、汽轮机运行中的节能降耗措施

（一）重视和改进汽轮机的运行

重视和改进汽轮机的运行，既能保证汽轮机处于良好的运行状态，又能延长汽轮机的使用寿命，降低能耗。例如，在汽轮机的启动过程中，传统的方法需要一段时间的预热过程，这在一定程度上造成了能源的浪费。运行人员可以调节主蒸汽和再热蒸汽的压力和温度，利用高、低旁路控制真空度的略低，可有效提高汽轮机的蒸汽体积，提高汽轮机的预热速度，从而缩短汽轮机的启动时间，降低能源消耗。其次，当汽轮机停机时，运行人员应该尽量采用滑停的方式，也就是说，通过慢慢降低蒸汽参数，不仅可以有效地降低汽轮机的温度，还可以充分利用废热锅炉，从而达到减少能源消耗的目的，提高能源利用效率。

（二）加强对给水温度的控制

给水温度对汽轮机机组的运行效率有重要影响。低水温不仅会增加汽轮机组的能耗，还会增加热能的损失，从而降低能源的利用效率。因此，运行人员应注意给水温度的控制，并确保给水温度在合理的范围内，通过适当的措施和预防计划，以免影响操作效率。首先，要综合分析汽轮机组的实际需求，制定科学合理的计划。其次，运用科学的控制技术，严格按照相关标准和规范进行操作，提高能源利用效率，避免操作不当造成的热损失。再次，相关管理人员还应制定合理的设备检查和维护制度，定期对设备进行检查和清洗，以保证设备的良好运行，避免因管道泄漏等问题影响汽轮机机组的运行效率。

（三）重视汽轮机冷端优化

冷端优化是一种特殊的优化，为冷端火力发电厂的节能技术，基于微观增加汽轮机的幂函数，冷凝器的热阻函数，循环冷却水的水阻力作用，循环冷却水泵的效率功能，冷端冷凝器的清洁能源管道参数，目标函数是电力供应的增加。冷端优化主要从凝汽器及其抽真空系统、循环水系统等方面入手。凝汽器不仅影响汽轮机机组的运行效率，而且关系到汽轮机机组的使用寿命。因此，运行人员应注意和加强冷凝器的管理和控制，以确保真空冷凝器的状态和操作条件在一个合理的范围内，这不仅有利于提高汽轮机组的运行效率，降低能耗，而且还降低了蒸汽消耗，可以延长汽轮机组的使用寿命。

（四）重视汽轮机轴封系统以及通流部分的性能

轴封系统的性能和流道部分对实际操作有重要影响汽轮机的效率，但由于其结构，很难保持流道轴封系统和汽轮机运行过程的一部分。因此，机组大修时，有关人员应加强轴封系统和流道部分的检查和维护。对于轴封系统的检查和维护，主要是检查是否有蒸汽泄漏的可能性，排水管是否堵塞，是否有蒸汽伴水供应的问题。此外，流道部分的轴向间隙和径向间隙的顶部叶片应测试，以确保轴封系统和流道部分的性能，以避免对汽轮机的运行效率造成影响。

（五）重视并优化除氧器的运行调整

除氧器是汽轮机系统中的重要设备之一，它对汽轮机的运行安全和效率有着重要的影响。除氧器的主要功能是除去给水中的氧气,保证给水的品质，减少或避免给水中的氧气对锅炉设备腐蚀，确保锅炉的换热能力不受影响，并减少能量和热量损失。其次，除氧器还具有一定的储水功能。当冷凝水与给水有差异时，可调节除氧器中的水量，保证锅炉给水在合理范围内。

结束语

汽轮机作为发电过程中的重要设备和耗能设备，其运行状态和运行效率对电力企业的经济效益和社会效益有着重要的影响。因此，在汽轮机运行过程中，重视和研究节能降耗措施，可以有效降低电力企业的生产成本，提高电力企业的经济效益，促进电力企业的健康发展。因此，在实际的生产过程中，电力企业和相关人员应充分了解汽轮机的工作原理，并通过多方面的技术措施和改进方案对汽轮机运行过程中的能源损耗问题进行控制。

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