发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术探讨

发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术探讨

王政权

神华国华九江发电有限责任公司 江西省九江市 332500

摘要：中国能源的消费量比较大，虽然能源资源较为丰富，但是人均占有量却比较低，能源分布也不够合理，这就使得能源利用率相对较低，能源浪费问题比较严重，这就使得单位产值能耗比较高，损耗也较为严重，严重制约了国民经济的可持续发展。汽轮机及其辅机设备技术逐步完善在一定程度上提升了汽轮机及其辅机设备的热效率。电力行业面临节能增效上的压力，需要全面提升发电厂汽轮机及其辅机设备的运行效率，尽可能降低能源方面的消耗，逐步提升其社会效益与经济效益。本文对发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术进行了分析。

关键词：发电厂；汽轮机；辅机设备；节能技术

1 前言

随着经济水平的不断发展以及城市化进程的不断推进，受到传统计划经济体制的长期影响，我国经济粗放式发展与日益紧缺能源之间的矛盾越来越突出。随着发电厂生产规模的不断扩大，我国生产工艺技术落后、环境污染严重以及能耗较大等多方面问题严重限制着发电厂行业的健康发展。发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术是当前学者研究的重要内容，如何優化生产工艺以达到降低能耗的目的是本文探究的主要内容，采用节能高效的设备装置和生产工艺来节约成本，以此提高企业的市场竞争力。

2 汽轮机耗能高原因分析

2.1受空气凝汽器的影响

沙尘和风对空气凝汽器胶球装置的影响极大，在使用过程中翅片管上会出现大量的沙尘累积，这样就会增加空气凝汽器的热阻，进而影响空气凝汽器传送热量的能力，使得其内的通道不畅通，再加上在负风压内，风机得不到充足的空气摄入，进而无法实现凝汽机内部热气的顺利流动。如果出现凝结水严重超标的现象，还会加快机器设备和管道的腐蚀速度，本来在冬季凝结器就会受天气影响出现流通不畅或是凝集的现象，受这些综合因素的影响，都会严重阻碍汽轮机的正常运行工作。

2.2汽轮机主蒸汽温度和压力

汽轮机正常运转时，是指汽轮机的蒸汽压力和温度。如果燃料不能保证及时补充，汽轮机的主蒸汽温度和压力都降低，会消耗大量能量，影响汽轮机的生产效率。在这种情况下，浪费资源和得不到更大的经济利益肯定对发电厂不利。

2.3真空系统密封性不够

对于汽轮机来说，真空系统的密封性也是影响其工作效率的一大问题，真空下降会使蒸汽做功能力下降，蒸汽流量增加，致使叶片过负荷;真空下降，会令机组轴向推力增大，导致机组轴向位移增大，严重时候甚至会造成推力瓦过负荷，导致推力轴承温度升高甚至烧毁。真空下降不仅会增大能源的消耗，增加运行成本，也有可能会造成排汽缸等部件变形，进而影响到整个汽轮机组的安全。真空下降的原因有很多，如凝汽器冷却水较少或中断，凝汽器水室有空气积存，热水井水位升高淹没凝汽器抽气口，轴封系统、真空泵运行不正常，以及最关键的真空系统泄漏等。

3 汽轮机及其辅机设备的节能途径

3.1循环水泵运行优化及改进措施

在负荷状态下的机组水温被冷却到特定温度时，伴随循环水流量的变化凝汽器压力也会随之产生一定程度的变化，从而对循环水泵的耗功產生较为直接的影响。所以当增加循环水流量后，机组所承受的压力随之减小，出力也会相应增加。那么一旦机组出力增加值与循环水泵耗功值差达到最大，凝汽器就处于最佳运行状态，这时也是循环水泵的最佳运行方式。由于循环水泵的流量是不可持续调节的，可以根据现有的循环水泵数量以及泵叶片调整角度的变化来组合出不同的循环水泵运行方式。在工作实测中笔者发现，对循环水泵进行不同的组合，通过泵流量及耗功、凝汽器性能、汽轮机出力增加值与机组的负荷状态、循环水温变化情况相结合，从而计算出特定条件下的机组最佳运行背压，最终可以确定出循环水泵的最佳运行方式。但是在实际操作中，还应考虑循环水泵切换操作的安全性。可以通过在机组间加装联络管、采用双速电机、安装变频器等方法，实现辅机的节能效果。

3.2对凝结器系统加以有效的改进

汽轮机在正常的工作状态下，蒸汽的做功主要是对蒸汽进行降温和降压，一般来讲，随着压力的变小，蒸汽的做功就会越来越多。在这中情况下，就必须让凝汽器内部的压力彻底处于真空的状态，由此使汽轮机始终保持特定的做功效率，这样不仅能够降低煤耗，还能够使汽轮机的经济效益得到提高。其一，要充分确认凝汽器所具有的真空严密性。为增强凝汽设备在运作过程中其真空系统所具有的严密性，一定要对其真空系统加以全面的检测，只要发现凝汽器真空达不到要求，就要立刻对其采取维护和堵漏的措施。其二，对抽气的相关设备要进行定期的维护。相关工作人员要对抽气器水箱的水位实施仔细的检查，使其水位能够一直处于正常的状态，同时还不可以让抽气器水箱内水的温度达到或超过26摄氏度。其三，要保证循环水具有较高的质量。相关工作人员要对循环水的质量加以严格的把控，防止凝汽器的铜管内部产生水垢而使换热的效果受到影响。

3.3抽气设备的优化控制

抽气设备在汽轮机运行过程中，抽气设备发挥了重要的作用，为汽轮机组正常运行，营造真空的环境，促进汽轮机稳定运行。为进一步提升汽轮机运行的真空环境质量，电厂相关运维人员，必须定期组织开展检查工作，检查抽气设备在实际运行过程中，是否受温度、液体温度、水泵运行速度等因素的影响，在启动抽气设备前，运维人员，要仔细检查设备的各项指标是否满足抽气设备运行标准要求，根据设备的实际运行温度进行调节，在温度过高的状态下，做好降温处理，在温度过低的状态下，需要采用循环水，向真空泵输送冷却水，真空环境中的水温要控制在43摄氏度左右，循环水温度控制在30摄氏度左右。研究人员在实践研究中，证明了通过温度调节，可以优化抽气设备运行效果，同时，抽气设备在液体温度升高到降低的过程中，通过采用冷却水降温的方式，提升了抽气设备的运行效率，实现了锅炉辅机部分的节能目的，节约了能耗，增加燃煤电厂运行的经济性。

3.4完善汽轮机热力系统

在实际发电厂汽轮机的正常运行过程中，为了能最大限度地实现节能降耗的目的，对其自身的热力系统需进行相对应的完善，而汽轮机在运行过程中，其自身的经济性能在一定程度上与热力系统存在较紧密的联系，而在这种形势下，对热力系统进行一定的优化或完善，是有效提高汽轮机自身节能降耗的有效措施之一。汽轮机的热力系统优化不仅需提高汽轮机自身的整体性能，而且需尽可能地避免汽轮机在日常运行过程中出现一些能量耗损的现象，在实际操作过程中，汽轮机的运行技术人员，需根据实际情况，按汽轮机自身的结构特点，来对其进行整体性能的优化配置，最大限度地避免在其进行能量运输过程中出现一些损耗现象，而对一些中高压以外的下缸疏水系统也需对其进行相对应的改造，这样才能从根本上提高其自身的工作效率，对汽轮机的节能降耗也提供了一定的辅助性影响和作用。

4 结语

综上所述，发电厂汽轮机及辅机设备的节能技术改造与创新，应全面对主机及辅机机组节能降耗关键环节进行节能减排可行性进行技术研究，并在不影响机组整体运行的基础之上予以有针对的性技术改造和运行优化。另外，也要充分发挥相关工作人员的技术创新与管理潜能，以进一步推动发电厂汽轮机及辅机设备节能改造和创新的长效进行，为企业节能增效做出更多的贡献。

参考文献

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