淺析對汽輪機(jī)在電廠運(yùn)行中節(jié)能優(yōu)化的研究

摘要：當(dāng)前，中國市場經(jīng)濟(jì)的規(guī)模越做越大，社會中各行業(yè)對電的需求也在逐漸增加，這對中國電廠的發(fā)電能力和效率有了更高的要求。在這個行業(yè)中，汽輪機(jī)成為電廠的核心設(shè)備，其運(yùn)行的效率直接決定著電廠的發(fā)電效率。本文對電廠出現(xiàn)的汽輪機(jī)現(xiàn)象進(jìn)行分析，并提出有針對性的優(yōu)化方式，以此能夠提升電廠的生產(chǎn)工作效率以及運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：電廠;運(yùn)行;汽輪機(jī);優(yōu)化措施

對于社會體系的用電需求，在擴(kuò)大電廠規(guī)模和數(shù)量的同時，也要保證電廠的有效運(yùn)行。在其運(yùn)行中，汽輪機(jī)就是核心部件，汽輪機(jī)在運(yùn)行中，穩(wěn)定性和安全性以及工作效率會對電廠的發(fā)電效率產(chǎn)生極大影響。在生產(chǎn)中，為了提高汽輪機(jī)的安全性和工作效率，一定要保證持續(xù)對電廠運(yùn)行汽輪機(jī)的優(yōu)化工作進(jìn)行有效開展，從而能夠滿足社會對電能的需求。

1.電廠汽輪機(jī)的概念

汽輪機(jī)是一種表面設(shè)有大量葉片結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)式蒸汽動力裝置，這個裝置主要是把蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。從這個過程中驅(qū)動發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，準(zhǔn)確的說，這個過程也可以理解為鍋爐中將內(nèi)部的水加熱以后變成了水蒸汽，液體向氣體轉(zhuǎn)化的過程中，體積發(fā)生快速膨脹的過程。這時候，蒸汽沿管路加速進(jìn)入汽輪機(jī)，從某一角度的噴嘴中快速噴向汽輪機(jī)的葉片，能夠推動汽輪機(jī)葉片進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。這就實(shí)現(xiàn)了熱能到旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的轉(zhuǎn)變，汽輪機(jī)的工作原理直接決定了它的特點(diǎn)和存在的問題，即該設(shè)備具備單機(jī)功率大、熱效率高的特征，但同時也存在能耗損失較大、易發(fā)生機(jī)械故障等問題。因此，針對電廠汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化的研究，提升電廠發(fā)電效率和降低發(fā)電能耗具有重要意義。

2.影響汽輪機(jī)工作時的節(jié)能降耗效率的因素

2.1汽輪機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)換效率

汽輪機(jī)屬于渦輪式設(shè)備，在生產(chǎn)中往往是對蒸汽熱能進(jìn)行轉(zhuǎn)化導(dǎo)致其成為機(jī)械能。所以，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)換效率一般情況下能夠影響到能源利用率。從運(yùn)行情況進(jìn)行研究，汽輪機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)換效率往往都無法達(dá)到設(shè)備所需到達(dá)的值，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)也是多種因素的綜合結(jié)果。

2.2汽輪機(jī)通流部分功能影響

由多個部分組成的汽輪機(jī)通流部分，包含調(diào)節(jié)汽門、進(jìn)汽室等等。在生產(chǎn)的過程中，汽輪機(jī)使用年限會逐漸增加，因此會對多個通流部分葉片造成影響導(dǎo)致積垢、流通部分設(shè)計出現(xiàn)問題的情況，就會對汽輪機(jī)通流部分產(chǎn)生作用影響，對熱力特征產(chǎn)生影響消耗更多能源。

2.3汽輪機(jī)主蒸汽壓力和溫度的影響

正常運(yùn)行中，受到主蒸汽壓力溫度兩方面的影響，如果主蒸汽壓力下降會導(dǎo)致主蒸汽流量便會開始增加。因此，就會出現(xiàn)蒸汽的損耗，主蒸汽壓力過高的情況下就很大概率出現(xiàn)汽輪機(jī)組負(fù)荷大的現(xiàn)象，影響噴嘴和葉片，使運(yùn)行的安全性產(chǎn)生隱患。后者，若主蒸汽溫度降低，就有可能對末級葉片濕度使其不斷增加造成影響，這就會出現(xiàn)時期損耗影響效率，也可能使沖蝕更嚴(yán)重，就造成汽輪機(jī)組運(yùn)行安全隱患。

3.對電廠汽輪機(jī)降低損耗措施方案研究

3.1降低冷卻水溫度

對于開式循環(huán)系統(tǒng)來說，外界因素很容易對冷卻水溫度產(chǎn)生影響，而對于閉式循環(huán)系統(tǒng)來說，影響冷卻水溫度的因素，除了外界自然條件外，還需要做好對設(shè)備運(yùn)行條件的分析。因此，需要專業(yè)人員對循環(huán)水質(zhì)進(jìn)行定期檢查，結(jié)合實(shí)際情況來采取處理措施，必要情況可以加入適量藥品處理。如果冷卻水塔運(yùn)行遇到問題，會造成水口出水溫度增大，在日常管理中需要觀測出水溫度，并嚴(yán)格落實(shí)維護(hù)工作，定期對水塔內(nèi)部填料、排水槽以及噴嘴等運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查，確保不存在堵塞情況，提高冷卻水塔運(yùn)行穩(wěn)定性與可靠性。

3.2凝汽器運(yùn)行管理

3.2.1冷卻面清洗

凝汽器內(nèi)會存在一定污垢熱阻，會影響設(shè)備傳熱效果，需要做好清理工作。一般凝汽器運(yùn)行時，所選冷卻水為預(yù)處理后的場內(nèi)水，并且還要合理安排冷卻面清洗周期，一般會選擇酸洗法與干洗法組合的方式。冷卻面結(jié)垢后需要積累一段時間后才會對真空產(chǎn)生影響，為準(zhǔn)確判斷結(jié)垢情況，需要對比結(jié)垢墻厚凝汽器冷卻管內(nèi)阻力損失，根據(jù)實(shí)際情況來選擇相應(yīng)清洗方法。第一，干洗法。利用汽輪機(jī)日開夜停特點(diǎn)，將除氧器中熱水灌滿凝汽器汽側(cè)，利用風(fēng)機(jī)吹干冷卻管內(nèi)部，在確定泥垢龜裂后，利用冷水將其沖洗干凈。如果凝汽器冷卻銅管結(jié)垢硬度較大，會嚴(yán)重影響設(shè)備正常運(yùn)行，則可以選擇用酸洗法處理。第二，酸洗法。主洗劑選擇用5%濃度的有機(jī)酸，當(dāng)銅管腐蝕速率小于標(biāo)準(zhǔn)1m2/h時，需要在清洗劑中加入濃度為0.2%的氫氟酸，以及濃度為0.5%的銅腐蝕劑與酸腐蝕劑，對于部分情況還可以加入適量的滲透劑，按照0.1m/s流速進(jìn)行清洗作業(yè)。

3.2.2降低凝汽器熱負(fù)荷

通過降低凝汽器熱負(fù)荷的方法，來提升設(shè)備運(yùn)行熱效率，一般可以選擇在凝汽器喉部設(shè)置專業(yè)裝置進(jìn)行處理。如霧化噴頭，利用接觸式傳熱特點(diǎn)，來吸收一定量凝汽器凝結(jié)熱，將補(bǔ)充的除鹽汽水在設(shè)備中生成一個混合式凝汽器，來達(dá)到降低表面式凝汽器的熱負(fù)荷，使其在運(yùn)行過程中能夠維持在一個良好的真空狀態(tài)。或者在凝汽器上部與排氣缸喉部之間位置設(shè)置表面式加熱器，連接加熱器入口與工業(yè)水系統(tǒng)，使其出口送達(dá)到化學(xué)供水系統(tǒng)，完成生水加熱操作。

3.3汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化

電廠汽輪機(jī)一般選擇定-滑-定運(yùn)行方式，在保證設(shè)備運(yùn)行效率的同時，降低運(yùn)行能耗，需要就運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化，如改變通流面積。在極低負(fù)荷狀態(tài)下，可以通過低水平定壓調(diào)節(jié)方法，來保證水泵軸臨界轉(zhuǎn)速、燃燒、水循環(huán)等作業(yè)的穩(wěn)定性。對于中間負(fù)荷區(qū)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況來對負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保汽門開關(guān)可以處于滑壓運(yùn)行狀態(tài)。同時，應(yīng)減少加熱器端差，合理調(diào)節(jié)加熱器水位，以及在設(shè)備高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，適當(dāng)提高汽輪機(jī)主汽溫度與主汽壓力，來達(dá)到提高給水溫度與投入率的目的。當(dāng)?shù)退倥瘷C(jī)完畢后，在確定機(jī)組一切正常后，可以逐漸開大主汽門轉(zhuǎn)速，對油位、油溫、油流、油壓等參數(shù)進(jìn)行檢查，并確定油泵運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)聽機(jī)組內(nèi)部是否存在摩擦等聲音，以此來依據(jù)來作為后續(xù)管理工作實(shí)施的依據(jù)。

4.總結(jié)

汽輪機(jī)作為電廠生產(chǎn)的主要設(shè)備，為提高其運(yùn)行效率，降低運(yùn)行損耗，需要結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，分析造成損耗高的原因，有針對性的進(jìn)行分析。并且需要從技術(shù)角度出發(fā)，選擇合適的措施進(jìn)行優(yōu)化，降低各項(xiàng)因素的影響，爭取不斷提高電廠生產(chǎn)綜合效率。電廠內(nèi)的設(shè)備在運(yùn)行的過程中難免都會耗費(fèi)一定的能源，其中耗費(fèi)量最大的能源中便包括汽輪機(jī)組，電廠基于該種情況下要想提高經(jīng)濟(jì)效益，首先應(yīng)注重提高汽輪機(jī)組熱力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行效率。因此，在生產(chǎn)時，應(yīng)該對汽輪機(jī)運(yùn)行原理進(jìn)行足夠的了解，之后再根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要和具體情況測評運(yùn)行情況，最后再結(jié)合多項(xiàng)技術(shù)措施和方案控制乃至解決能源損耗問題。

作者簡介：陳雪松，1994年6月29日出生，男，漢族，遼寧撫順人，遼寧東方發(fā)電有限公司，職工。