電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗改進(jìn)措施探討

馬壯 佟丹丹 李通 呂申快

摘 要：汽輪機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性直接決定電廠的經(jīng)濟(jì)效益，而如何保證汽輪機(jī)始終處于有序運(yùn)行狀態(tài)，得到越來越多從業(yè)人員的關(guān)注及重視。汽輪機(jī)作為電廠發(fā)電系統(tǒng)的主要組成部分，在帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，也消耗了大量的自然資源，進(jìn)而造成電廠成本投入大大增加，難以保證其總體經(jīng)濟(jì)效益。因此，本文以電廠汽輪機(jī)為切入點(diǎn)，分析其耗能的主要原因，進(jìn)一步提出具體的節(jié)能降耗改進(jìn)措施，旨在提升電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗的綜合效益。

關(guān)鍵詞：電廠;汽輪機(jī);節(jié)能降耗;改進(jìn)措施

我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)不同于西方發(fā)達(dá)國家，起步晚且發(fā)展速度緩慢，尤其是建設(shè)初期階段，普遍存在過于看重經(jīng)濟(jì)效益的問題，對(duì)于能源節(jié)約及環(huán)境保護(hù)等方面工作的重視程度有待提升。再者不排除深受當(dāng)下技術(shù)水平局限及思維理念制約的影響，一旦基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不全則直接影響電廠生產(chǎn)效率，難以取得令人滿意的節(jié)能降耗效果[1]。同時(shí)，即便近幾年來電廠節(jié)能及污染排放等問題深受地方政府及相關(guān)部門的關(guān)注及重視，但是仍面臨著“如何大力推廣節(jié)能減排理念及廣泛實(shí)施降耗改進(jìn)措施”的困境。汽輪機(jī)是電廠發(fā)電系統(tǒng)的主要組成部分，其能源消耗占據(jù)發(fā)電系統(tǒng)的首位。鑒于此，本文針對(duì)“電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗改進(jìn)措施”進(jìn)行分析研究具有重要的價(jià)值意義。

1.電廠汽輪機(jī)能耗過高的原因分析

1.1冷凝器原因

冷凝器是造成汽輪機(jī)能源消耗過高的主要原因，例如：以老式凝汽式汽輪機(jī)冷凝器為例，均實(shí)行海水循環(huán)冷卻模式，所有設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性均無法擺脫冷卻水的影響，而冷卻水的品質(zhì)過差，包含大量污垢雜質(zhì)時(shí)，經(jīng)設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行，導(dǎo)致大量污垢進(jìn)入內(nèi)部冷凝管之中，直接影響汽輪機(jī)總體的散熱效果，甚至可能出現(xiàn)浪費(fèi)水資源的問題，以至于冷卻塔中約超過90%水分處于被蒸發(fā)的狀態(tài)。此外，冷凝器出現(xiàn)泄露問題對(duì)于汽輪機(jī)的損害相對(duì)嚴(yán)重，尤其是具體運(yùn)轉(zhuǎn)期間發(fā)生泄露則可能導(dǎo)致大量水分進(jìn)入鍋爐之中。

1.2氣缸原因

氣缸是汽輪機(jī)的外部結(jié)構(gòu)，具有分離的作用，即利用氣缸能將汽輪機(jī)與外界大氣間相互分離，以達(dá)到保證蒸汽始終停留于汽輪機(jī)內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)完成動(dòng)能轉(zhuǎn)換的目標(biāo)。同時(shí)，氣缸與設(shè)備氣體進(jìn)出管道間始終處于相連狀態(tài)，甚至與支持設(shè)備座架的管道保持相連通的狀態(tài)，而設(shè)備具體運(yùn)行期間，氣缸內(nèi)部熱度不斷上升，導(dǎo)致熱量持續(xù)向外部蔓延[2]。為了保證設(shè)備始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)，往往需要冷卻處理中間氣流，即汽輪機(jī)開啟冷卻模式后，內(nèi)部氣流由以往的冷卻狀態(tài)改為加熱狀態(tài)，說明氣缸工作效率高低直接決定汽輪機(jī)的能源消耗量。

2.電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗的必要性分析

汽輪機(jī)是電廠發(fā)電系統(tǒng)中不可缺少的重要設(shè)備，占據(jù)著極其重要的地位及作用，而如何保證汽輪機(jī)始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，充分發(fā)揮其節(jié)能降耗作用，提高電廠生產(chǎn)效率，得到越來越多從業(yè)人員的關(guān)注及重視[3]。由于電力需求缺口持續(xù)擴(kuò)大，電廠企業(yè)數(shù)量不斷增多，促使大批量汽輪機(jī)投入生產(chǎn)領(lǐng)域。從本質(zhì)角度來看，汽輪機(jī)屬于能源轉(zhuǎn)換類設(shè)備，能滿足燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的要求，真正意義上做到鍋爐輸出的蒸汽及高溫水驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，而與節(jié)能降耗理念相結(jié)合，能大大提高能源的使用率，進(jìn)一步起到控制生產(chǎn)成本投入的作用。

3.廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗的改進(jìn)措施分析

3.1強(qiáng)化冷凝管理

由于汽輪機(jī)設(shè)備運(yùn)行期間冷凝器內(nèi)部不可避免產(chǎn)生污垢，一旦污垢增加則直接影響設(shè)備的傳熱性能，客觀上要求相關(guān)電廠秉持實(shí)事求是的工作原則，定期或不定期清理冷凝器，以保證設(shè)備始終處于高效運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)為核心目標(biāo)，避免影響其傳熱功能，并且根據(jù)電廠電力生產(chǎn)任務(wù)，擬定切實(shí)可行的冷凝器清理方案及長期計(jì)劃。同時(shí)，做好汽輪機(jī)嚴(yán)密性的檢查工作，始終保證其處于真空環(huán)境之中，尤其是具體生產(chǎn)過程中，貫徹嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，肩負(fù)起管理監(jiān)督的工作職責(zé)，盡量于設(shè)備檢修期間利用注水方式，評(píng)估其嚴(yán)密性。此外，強(qiáng)化設(shè)備真空泵管理及維護(hù)的力度，認(rèn)真檢查真空泵的水位是否符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2控制汽輪程序

通常情況下，汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)前期往往需要進(jìn)行預(yù)熱性操作，而預(yù)熱操作環(huán)節(jié)大大增加總體能源消耗量，反而擴(kuò)大電廠的發(fā)電成本投入。為了減少設(shè)備啟動(dòng)期間所消耗的成本投入，盡量降低能源消耗，相關(guān)電廠必須嚴(yán)格控制汽輪機(jī)啟動(dòng)、運(yùn)行及停機(jī)等程序[4]。同時(shí)，以控制汽輪機(jī)設(shè)備所承受的壓力為前提條件，盡量利用“一滑一定”的方式及手段保持汽輪機(jī)始終處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，充分發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，滿足汽輪機(jī)運(yùn)行的要求，最大限度減輕外在壓力對(duì)設(shè)備設(shè)施的損害，延長設(shè)備設(shè)施的使用年限，進(jìn)一步提高其能源使用率。此外，檢修汽輪機(jī)時(shí)盡量停止其運(yùn)行狀態(tài)，重點(diǎn)檢查各個(gè)零部件，設(shè)置科學(xué)合理的參數(shù)信息。

3.3優(yōu)化機(jī)組水泵

水循環(huán)系統(tǒng)是汽輪機(jī)組耗能最高的組成部分，而如何降低水循環(huán)系統(tǒng)的能源消耗量，得到越來越多從業(yè)人員的關(guān)注及重視。因此在實(shí)際改進(jìn)的過程中，相關(guān)電廠必須加大對(duì)于水循環(huán)系統(tǒng)改進(jìn)的重視程度，持續(xù)優(yōu)化水循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，利用優(yōu)化手段滿足單元間獨(dú)立運(yùn)行的要求，真正意義上做到機(jī)組總體間合作運(yùn)行，并且待設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，準(zhǔn)確計(jì)算出以承受負(fù)荷壓力為基礎(chǔ)的循環(huán)水用量，以達(dá)到保證水泵正常運(yùn)行的目標(biāo)，真正意義上做到節(jié)能降耗。同時(shí)，科學(xué)合理優(yōu)化汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)及其它配置，不止能大幅度提升汽輪機(jī)的作業(yè)效率，更能明顯降低汽輪機(jī)能源泄露的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

4.結(jié)語

通過本文探究，認(rèn)識(shí)到做好電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗改進(jìn)工作，不僅能為電廠謀求更多的經(jīng)濟(jì)效益，而且還能降低總體成本投入。因此，相關(guān)電廠必須秉持具體問題具體分析的工作原則，加大對(duì)冷凝器運(yùn)行管理的重視，做好冷凝器日常清理工作，確保冷凝器始終處于最佳真空狀態(tài)。同時(shí)，嚴(yán)格控制汽輪機(jī)啟動(dòng)、運(yùn)行及停機(jī)等環(huán)節(jié)及程序，持續(xù)優(yōu)化機(jī)組的循環(huán)水泵，充分發(fā)揮節(jié)能降耗理念的作用，以此增加電廠的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)一步促進(jìn)我國發(fā)電技術(shù)水平的進(jìn)步及發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘇國新.燃煤電廠汽輪機(jī)的節(jié)能降耗[J].節(jié)能，2020，39（02）：97-99.

[2]柴寶軍.汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能降耗措施研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（03）：168-169.

[3]周欣.淺談電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗改進(jìn)措施[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2019（11）：110-111.

[4]謝光煒.電廠汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能降耗措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019，16（27）：67.