燃机电厂汽轮机组节能降耗方法探讨

燃机电厂汽轮机组节能降耗方法探讨

徐雪峰

江苏国信高邮热电有限责任公司225600

摘要：文章介绍燃机电厂汽轮机组的组成以及作用和运行机理，分析燃机电厂汽轮机组运行中影响其能耗的主要因素，并针对这些因素提出了几种降低其运行能耗的有效措施，以供参考。

关键词：燃机电厂；汽轮机组；节能降耗

1引言

目前随着我国经济的发展和人们生活水平的提高，人们日常生产和生活中所使用的用电设备数量也在不断增多，不仅增加了对电能的需求，而且提高对电能供应的质量要求。在目前资源紧缺和环境恶化问题不断加剧的形势下，我国也对燃机电厂的节能降耗提出了较高的要求。在燃机电厂中，汽轮机组是进行能源消耗的主要部位，具有较大的节能降耗的潜力，所以也成为燃机电厂中进行节能降耗工作开展的重点部位。

2燃机电厂汽轮机组概述

本电厂中所使用的汽轮机型号为LCZ40-6.77/0.98/0.45型，双压、单缸、冲动、抽汽、凝汽式汽轮机，汽机高压缸和中压缸均采用单层缸结构，汽缸内装有高压蒸汽室、高压内缸、回转隔板、三级隔板套、前汽封和后汽封等部套，通流部分由24级压力级组成。在燃机电厂中，汽轮机的主要作用就是将锅炉燃烧产生的热能转换为机械能并带动发电机进行发电，所以是燃机电厂中的三大主机之一。汽轮机是一种回旋机械设备，相较于其他的蒸汽机等设备相比具有较大的单机效率和较长的使用寿命，能够在复杂且恶劣的运行环境中进行稳定的运行。其主要的工作原理就是当锅炉燃烧产生的蒸汽以较高的速度对汽轮机组的动叶汽道进行冲击时就会改变其流动方向而持续对叶片产生一定的冲击力，在此冲击力下就会带动叶片发生转动使得热能转换为机械能，这就是汽轮机运行中的冲动作用。而另一种反动作用就是蒸汽会在汽轮机的汽道中发生膨胀和加速的现象，也会对叶片产生冲动力但是不会对方向造成改变，这也是与冲动作用最大的不同。

3燃机电厂汽轮机组能耗影响因素

在燃机电厂中，对汽轮机组能耗产生影响的因素主要有以下几个方面：一是通流性的影响。通流性会在汽轮机组运行中对其蒸汽做功产生直接影响，并且表现在通流性降低就会增大汽轮机组运行中所消耗的能量，所以想要提高汽轮机组的运行效率，就需要对其通流面积和气流量进行改善。二是气缸效率。比较普遍存在的问题就是汽轮机组运行的气缸效率比其设计标准低的问题，这主要是由于汽轮机组的安装以及管理维护不到位而引起的，并且使得我国的汽轮机组运行中的气缸效率比国际先进水平要低，也成为造成汽轮机组运行能耗增加的主要因素之一。三是出力系数。电网运行中随着不同时段，其用电负荷也会发生变化，这就造成了电网中的电力峰谷起伏的问题，而电力负荷的波动就需要汽轮机组随之产生调整来确保电网的供电稳定性，但是在此调整的过程中就会导致汽轮机组运行能耗的增加。四是气压与温度。汽轮机组运行中外界环境的气压和温度也会对其运行效率产生影响，主要表现为：如果汽轮机组运行中的气压比较低就会出现无法实现对燃料燃烧进行调整的问题，这就会导致其蒸气流量的增加，而导致蒸汽气压的降低以及运行效率的下降。而且在锅炉运行中，如果锅炉受热面发生结垢问题，并且会增加机组运行中消耗的热量，所以降低其运行效率。

4燃机电厂汽轮机组节能降耗有效措施

4.1对汽轮机组启停中的能耗进行降低

由于在汽轮机组频繁启停的过程中会比正常运行中的能耗更高，所以需要在尽量减少汽轮机组启停次数的基础上，对汽轮机组启停过程中的能耗进行控制，主要采取的方法就是：一是在汽轮机组停机的过程中采用滑参数停机的方式进行操作，此种操作方式就是对其内部相关装置的温度进行降低来为汽轮机组的检修提供便利。二是汽轮机组停机时锅炉仍然处于比较高温度状态，这样就可以减少能量消耗为再次启动运行和发电提供便利。此外，在汽轮机启动过程中主要采用开高、低旁的方式来对其运行压力进行维持，然后通过手动操作来对其真空压力数值进行控制，实现对汽轮机组蒸汽量的快速增加和机组温度的快速提升，降低汽轮机组启动过程中的能耗。在汽轮机组运行中可以采用定-滑-定的方式进行控制，如果其运行中的负荷降低就会按照之前预设的低水平定压模式来确保锅炉燃烧和水循环的稳定性。并且可以通过对给水泵轴转速以及喷嘴进行合理调节和控制来控制汽轮机组运行时避开高负荷区，进而可以对汽轮机组的能耗进行降低来提高其运行效率。

4.2提高给水温度

给水温度过低也是增加汽轮机运行能耗的主要因素之一，所以为了确保给水温度以及对其进行提高就需要从以下几个方面进行调节和控制：首先是加强对机组运行中泄漏问题的检查和控制。重点机组运行中对水室隔板的漏点和高加筒体的密封性进行检查，并控制凝汽器的水位在合理的范围之内。二是对保持高加投入率。此措施就是在汽轮机组的启停过程中对给水温度进行有效控制，通过定期清理高压加热管换热管的方式来对换热管积垢区域的热应力和温差热力进行降低来避免泄漏问题的发生。

4.3确保凝汽器的最佳真空状态

凝汽器运行中良好的真空状态是维持蒸汽不断膨胀和做功的关键部分，而对良好的真空状态进行确保的主要方法有以下几种：一是对凝汽器的热负荷进行降低。主要是通过将雾化碰头安装在凝汽器喉部，以及将加热器安装在凝汽器上部和排气缸喉部之间，这两种方法都可以有效降低其热负荷而减少汽轮机组的能耗。二是降低冷却水温。定期安排专业人员对水塔设备进行检查和维护，重点对水槽填料状态进行记录并对检查出的问题进行处理。三是对真空系统的严密性进行增强。定期安排人员对凝汽器和真空系统的泄漏问题进行检查和处理，并且要不定期对抽气器喷嘴进行检查，防止其出现变形和堵塞的问题，然后根据外部负荷的变化情况对汽轮机组的轴封蒸汽压力进行调整，并对负压系统阀门进行严格控制和检验，避免其发生松动而破坏其压密性导致凝汽器的真空度下降。

5结语

在燃机电厂运行中采取将其汽轮机启停以及运行中的能耗、提高给水温度以及确保凝汽器的真空状态等措施对降低汽轮机组的能耗并节约能源利用有着重要作用，在实际运行中应该根据机组实际运行的特点和情况，选择有效的方法对汽轮机组运行进行优化，在确保机组安全和稳定运行的基础上，实现汽轮机组运行满足节能降耗的目的。

参考文献：

[1]胡惠媛.火力发电厂汽轮机组节能降耗措施分析[J].工程技术：全文版，2016（5）：00275-00275.

[2]崔继敏.火力发电厂汽轮机组节能降耗措施分析[J].商品与质量，2016（7）.