论文部分内容阅读
摘要：汽轮机的使用在电厂运行中起到很大的作用，它能大量消耗能源，所以汽轮机如果采用节能降耗措施就会大大提高电厂工作效率，取得更大的经济效益。因此我们要对电厂汽轮机的运行加以技术改造，从根本上减少电厂能源的消耗，提高经济效益。下面本文就电厂汽轮机运行的现状以及如何节能降耗进行分析，希望可以对我国电厂发展做出贡献。
关键词：电厂汽轮机；运行；节能降耗；措施
1 电厂汽轮机
1.1 背景
当前能源市场竞争愈演愈烈，作为二次能源的主要生产单位，电厂的经营形势也变得更加严峻。目前对于电厂而言，其提升自身经济价值的措施是有效的节约能源与降低消耗。通过对输送途径进行有效的保护可以有效降低能源输送过程中的能源浪费[1]。众所周知，电厂的运行离不开汽轮机，但是汽轮机在运行时会大量消耗能源，因此需要我们对汽轮机的相关运行过程进行一定的调节，从而节约能源与降低消耗，提高电厂的经济效益。
1.2 节约能源与降低消耗的经济可行性
对于电厂企业而言，进行有关汽轮机改革技术的目的是提升投入产出比，从而进行对应的成本收益计算，不能为了节能而节能，需要更加注重节能和成本的收益比例[2]。目前的技术改造成本中，占据较大比例的是购买新型汽轮机的费用。相比于目前对汽轮机进行改造的技术成本而言，节约能源与降低消耗的措施更易施行，并且能够更有效降低电厂的资源浪费。因此从对电厂汽轮机进行节约能源与降低消耗的经济措施来看，具有较大的可行性。
1.3 节约能源与降低消耗的技术可行性
我国已具有多年的各型汽轮机运行经验，并且积累了较为成熟的运行技术。经过多年的实践证明，对汽轮机运行技术进行改进以后，可以提高其能源上的转化率以及热效率，降低能源消耗程度，从而提升汽轮机的经济性和安全可靠性。所以，从对电厂汽轮机进行节约能源与降低消耗的技术措施来看，具有较大的可行性。
2 火电廠汽轮机能量损失的影响因素
2.1 设备的影响
汽缸是汽轮机中非常重要的组成部分，它的作用是隔开空气与汽轮机的通流部分，以保证蒸汽能在汽轮机内做功。保证气缸的高效、合理运行是减少汽轮机能量损耗的有效措施。但从我国的电厂生产运营看，我国自行生产的设备都存在一定的不足，汽缸也不例外，国内汽轮机机组的缸效率实际值低于设计值，与国际水平相比还有较大的差距，而缸效率的降低在各个工况下都有可能导致汽轮机整体的能量消耗加大。
2.2 温度、压力的影响
温度值、气压值与汽轮机的工作效率有着直接的关系。空气吹入比例高或喷水量过大时，如果汽轮机运行过程中的燃料供应不足、温度达不到要求，则会使加热器中出现严重的积垢现象，进而增加汽轮机机组的能耗、降低工作效率；当水力压强不足、燃烧不充分时，会使主要蒸汽的流量值增加，引起机组蒸汽气压降低，进而影响机组的工作效率。
2.3 电力负荷的影响
由于在我国电网工作中电力负荷的变化幅度较大，经常出现较大的峰谷变化，所以，汽轮机只能通过反复地调整来适应电力负荷的大幅度变化，这样无疑会加大汽轮机不必要的能量损耗。
3 电厂汽轮机运行的节能降耗措施分析
3.1 保证维护获得最佳真空效果
运行中维持汽轮机的凝汽器最佳的真空是保证汽轮机高效运行的重要基础，其可以强化汽轮机组的做功效率和能力，还可以有效的降低燃料的使用量提高机组的运行经济效率。汽轮机运行中保持凝汽器的真空措施如下：保证汽轮机组的真空性，机组的密闭性。主要是针对机组进行真空试验，定期对机组进行检测，通过灌水的方式来测定汽轮机组的真空程度。同时还应加强对水环式真空泵的维护和保养，检测机组的射水池的水位是否保持在标准以内，保证水温持续在平稳状态，通常维持在规范要求额水温，过高或者过低应进行调节。强化水质的监测，如果出现管道的阻塞应进行及时处理，定期对管道进行清理，保证管道对外的热交换效率。最后，还应保持相应稳定的水位，如果凝汽器水位过高会较少空间，而冷却的面积减少而真空度会降低。
3.2 控制给水水温
给水水温高低会直接影响加热过程中的燃料消耗，水温高则需要升温的过程相对短，对燃料的消耗也就少，同时锅炉排烟的过程也就短，相对热量损耗也就变低。反之如果水温较低则会消耗大量的燃料从而保证升温的过程，此时相对热效率将降低，所以必须保持水温。首先，是对加热装置进行常态化的维护，注意观察和维护筒体的密闭性以及隔板密闭性等，尤其是对加热钢管的检测，保证其不会出现漏点，如果发现应进行修复。其中筒体的密封性较差必然会导致蒸汽和水的热交换效率下降，甚至出现蒸汽短路而影响水温的保持；水室中的隔板密闭性降低则会出现短走旁路的情况而降低水位，所以应加以控制。其次，应严格的按照规程进行机组操作，对机组滑停、滑启等，保持加高水位的稳定性，强化高加运行的维护措施，降低换热管的泄露情况，降低热管的积垢情况，提高机组管道的投入率。最后，应保障机组设备的稳定运行，保障回热的经济性，这样就可维持加热器的水位正常。
3.3 强化机组的运行操作过程
首先，启动过程中，应按照相关的规程来进行，对汽轮机的启动和冲转参数等进行监控，保持主汽压为2.5-3.5MPa，主汽压的温度也应保持300℃以上，同时控制温度的上限，不能超过标准50℃，且凝汽器的真空度应保证在60KPa以上。当然运行中不能完全达到上述的标准参数，某些情况下汽轮机运行中其汽压会大于2.5-3.5MPa，且真空度会大于80-90KPa，所以每次启动汽轮机滞后都需要一个长时间的暖机的过程，此时就延缓了并网的时间，增加了启动汽轮机所需要的电率。所以在运行中因为启动暖机的过程存在，也就造成暖管效果不好，启动汽轮机的主汽压偏高，针对这样的运行特征，应利用开高低旁的做法，控制主汽压，使之保持在2.5-3.5MPa以内，保持真空度在65-70KPa之间，主要就是控制蒸汽量，从而提高汽轮机暖机的效率，进而控制胀差而缩短并网时间，以此降低能耗。
其次，运行控制中汽轮机通常是“定-滑-定”这样的模式，即在低负荷的工况下，为了保持锅炉内部水循环的稳定和燃烧的相对稳定，控制水泵轴在临界转速上的限制，利用定压调节的措施，对高负荷的区域进行喷嘴的调节措施，采用改变通流面积的措施来保持汽轮机的高效率运行；对汽轮机运行的负荷中间区域，一般是利用调节汽门来关闭运行。“定-滑-定”的运行模式，可以适应负荷的改变，以此满足机组的一次调适的准确性，有效的减少了调节中丧失的流量。对于汽轮机的高负荷运行中，主汽温度和压力应进行提升，保证加热器利用效率，对加热器的水位进行控制，减少汽轮机加热器的压力，提高给水的温度。
最后，停机过程的控制，在汽轮机的运行中，停车的时机是十分重要的，因此应选择合适的温度和设备状况下进行停车操作，如在正常的运行中都是采用滑参数的方式来进行停车。不仅仅能利用系统内部的余热来进行发电也可以有效降低系统的温度，如锅炉、汽轮机等设备的温度控制，也有利于对设备的维修与维护，利用充分利用来降低能耗。
4 结语
综上所述，控制汽轮机能量损耗是电厂非常重要的工作之一，它的运行效率与电厂收益紧密结合，因此在实际中应该选择恰当的方法和手段，要从电厂自身角度出发，对汽轮机的运行方式深刻探索，注重与实际相结合。从多个环节采取不同的措施，充分发现并利用本厂汽轮机的特点进行相关操作，最终达到节能降耗的目的。
参考文献
[1]张向.水泥熟料生产与余热发电的协调控制和优化运行研究[D].华中科技大学，2013.
[2]胡雪婷.笼型异步电机的电磁损耗建模和降耗措施的研究[D].湖南大学，2013.
关键词：电厂汽轮机；运行；节能降耗；措施
1 电厂汽轮机
1.1 背景
当前能源市场竞争愈演愈烈，作为二次能源的主要生产单位，电厂的经营形势也变得更加严峻。目前对于电厂而言，其提升自身经济价值的措施是有效的节约能源与降低消耗。通过对输送途径进行有效的保护可以有效降低能源输送过程中的能源浪费[1]。众所周知，电厂的运行离不开汽轮机，但是汽轮机在运行时会大量消耗能源，因此需要我们对汽轮机的相关运行过程进行一定的调节，从而节约能源与降低消耗，提高电厂的经济效益。
1.2 节约能源与降低消耗的经济可行性
对于电厂企业而言，进行有关汽轮机改革技术的目的是提升投入产出比，从而进行对应的成本收益计算，不能为了节能而节能，需要更加注重节能和成本的收益比例[2]。目前的技术改造成本中，占据较大比例的是购买新型汽轮机的费用。相比于目前对汽轮机进行改造的技术成本而言，节约能源与降低消耗的措施更易施行，并且能够更有效降低电厂的资源浪费。因此从对电厂汽轮机进行节约能源与降低消耗的经济措施来看，具有较大的可行性。
1.3 节约能源与降低消耗的技术可行性
我国已具有多年的各型汽轮机运行经验，并且积累了较为成熟的运行技术。经过多年的实践证明，对汽轮机运行技术进行改进以后，可以提高其能源上的转化率以及热效率，降低能源消耗程度，从而提升汽轮机的经济性和安全可靠性。所以，从对电厂汽轮机进行节约能源与降低消耗的技术措施来看，具有较大的可行性。
2 火电廠汽轮机能量损失的影响因素
2.1 设备的影响
汽缸是汽轮机中非常重要的组成部分，它的作用是隔开空气与汽轮机的通流部分，以保证蒸汽能在汽轮机内做功。保证气缸的高效、合理运行是减少汽轮机能量损耗的有效措施。但从我国的电厂生产运营看，我国自行生产的设备都存在一定的不足，汽缸也不例外，国内汽轮机机组的缸效率实际值低于设计值，与国际水平相比还有较大的差距，而缸效率的降低在各个工况下都有可能导致汽轮机整体的能量消耗加大。
2.2 温度、压力的影响
温度值、气压值与汽轮机的工作效率有着直接的关系。空气吹入比例高或喷水量过大时，如果汽轮机运行过程中的燃料供应不足、温度达不到要求，则会使加热器中出现严重的积垢现象，进而增加汽轮机机组的能耗、降低工作效率；当水力压强不足、燃烧不充分时，会使主要蒸汽的流量值增加，引起机组蒸汽气压降低，进而影响机组的工作效率。
2.3 电力负荷的影响
由于在我国电网工作中电力负荷的变化幅度较大，经常出现较大的峰谷变化，所以，汽轮机只能通过反复地调整来适应电力负荷的大幅度变化，这样无疑会加大汽轮机不必要的能量损耗。
3 电厂汽轮机运行的节能降耗措施分析
3.1 保证维护获得最佳真空效果
运行中维持汽轮机的凝汽器最佳的真空是保证汽轮机高效运行的重要基础，其可以强化汽轮机组的做功效率和能力，还可以有效的降低燃料的使用量提高机组的运行经济效率。汽轮机运行中保持凝汽器的真空措施如下：保证汽轮机组的真空性，机组的密闭性。主要是针对机组进行真空试验，定期对机组进行检测，通过灌水的方式来测定汽轮机组的真空程度。同时还应加强对水环式真空泵的维护和保养，检测机组的射水池的水位是否保持在标准以内，保证水温持续在平稳状态，通常维持在规范要求额水温，过高或者过低应进行调节。强化水质的监测，如果出现管道的阻塞应进行及时处理，定期对管道进行清理，保证管道对外的热交换效率。最后，还应保持相应稳定的水位，如果凝汽器水位过高会较少空间，而冷却的面积减少而真空度会降低。
3.2 控制给水水温
给水水温高低会直接影响加热过程中的燃料消耗，水温高则需要升温的过程相对短，对燃料的消耗也就少，同时锅炉排烟的过程也就短，相对热量损耗也就变低。反之如果水温较低则会消耗大量的燃料从而保证升温的过程，此时相对热效率将降低，所以必须保持水温。首先，是对加热装置进行常态化的维护，注意观察和维护筒体的密闭性以及隔板密闭性等，尤其是对加热钢管的检测，保证其不会出现漏点，如果发现应进行修复。其中筒体的密封性较差必然会导致蒸汽和水的热交换效率下降，甚至出现蒸汽短路而影响水温的保持；水室中的隔板密闭性降低则会出现短走旁路的情况而降低水位，所以应加以控制。其次，应严格的按照规程进行机组操作，对机组滑停、滑启等，保持加高水位的稳定性，强化高加运行的维护措施，降低换热管的泄露情况，降低热管的积垢情况，提高机组管道的投入率。最后，应保障机组设备的稳定运行，保障回热的经济性，这样就可维持加热器的水位正常。
3.3 强化机组的运行操作过程
首先，启动过程中，应按照相关的规程来进行，对汽轮机的启动和冲转参数等进行监控，保持主汽压为2.5-3.5MPa，主汽压的温度也应保持300℃以上，同时控制温度的上限，不能超过标准50℃，且凝汽器的真空度应保证在60KPa以上。当然运行中不能完全达到上述的标准参数，某些情况下汽轮机运行中其汽压会大于2.5-3.5MPa，且真空度会大于80-90KPa，所以每次启动汽轮机滞后都需要一个长时间的暖机的过程，此时就延缓了并网的时间，增加了启动汽轮机所需要的电率。所以在运行中因为启动暖机的过程存在，也就造成暖管效果不好，启动汽轮机的主汽压偏高，针对这样的运行特征，应利用开高低旁的做法，控制主汽压，使之保持在2.5-3.5MPa以内，保持真空度在65-70KPa之间，主要就是控制蒸汽量，从而提高汽轮机暖机的效率，进而控制胀差而缩短并网时间，以此降低能耗。
其次，运行控制中汽轮机通常是“定-滑-定”这样的模式，即在低负荷的工况下，为了保持锅炉内部水循环的稳定和燃烧的相对稳定，控制水泵轴在临界转速上的限制，利用定压调节的措施，对高负荷的区域进行喷嘴的调节措施，采用改变通流面积的措施来保持汽轮机的高效率运行；对汽轮机运行的负荷中间区域，一般是利用调节汽门来关闭运行。“定-滑-定”的运行模式，可以适应负荷的改变，以此满足机组的一次调适的准确性，有效的减少了调节中丧失的流量。对于汽轮机的高负荷运行中，主汽温度和压力应进行提升，保证加热器利用效率，对加热器的水位进行控制，减少汽轮机加热器的压力，提高给水的温度。
最后，停机过程的控制，在汽轮机的运行中，停车的时机是十分重要的，因此应选择合适的温度和设备状况下进行停车操作，如在正常的运行中都是采用滑参数的方式来进行停车。不仅仅能利用系统内部的余热来进行发电也可以有效降低系统的温度，如锅炉、汽轮机等设备的温度控制，也有利于对设备的维修与维护，利用充分利用来降低能耗。
4 结语
综上所述，控制汽轮机能量损耗是电厂非常重要的工作之一，它的运行效率与电厂收益紧密结合，因此在实际中应该选择恰当的方法和手段，要从电厂自身角度出发，对汽轮机的运行方式深刻探索，注重与实际相结合。从多个环节采取不同的措施，充分发现并利用本厂汽轮机的特点进行相关操作，最终达到节能降耗的目的。
参考文献
[1]张向.水泥熟料生产与余热发电的协调控制和优化运行研究[D].华中科技大学，2013.
[2]胡雪婷.笼型异步电机的电磁损耗建模和降耗措施的研究[D].湖南大学，2013.