论文部分内容阅读
摘要：文章基于火电厂汽轮机的基本特点和工作原理，分析影响其能耗的主要因素，提出了火电厂汽轮机的节能降耗措施，以供参考。
关键词：火电厂;汽轮机;节能降耗措施
1引言
火电厂是目前我国主要的发电企业，在目前人们的用电需求量持续快速增长的形势下，给火电厂带来更大的生产压力。但是由于火电厂属于能源企业类型，其原料主要是不可再生的煤炭资源等，其生产经营中具有较高能耗和环境污染严重的问题。在目前我国提出发展低碳经济来实现可持续发展战略目标的形势下，针对火电厂提出了更高的节能降耗要求。文章就针对其中具有较大节能降耗潜力的火电厂汽轮机部位，研究有效的节能降耗措施。
2火电厂汽轮机的基本特点与工作原理
火电厂汽轮机的工作原理主要有反动作用原理和冲动作用原理两种。对于前者来说，在化石燃料燃烧之后释放热量并加热水变为水蒸汽之后，在动叶片组成的汽道中蒸汽运动和膨胀会导致蒸汽流向的改变，这就会导致冲动力的产生而推动叶片转动作用。对于后者来说，上述蒸汽在快速通过动叶汽道时会在蒸汽流动方向改变时产生冲动力，此冲动力作用在叶片上会推动其转动做功并带动发电机转动发电。
总结火电厂汽轮机的特点，首先表现出汽轮机的单机功率比较大的特点。其次凝汽式汽轮机和供热机组的热效率可以分别达到40%和80%，表现出具有较高热效率的特点。再次是汽轮机运行中所用燃料的价格较低而具有较低生产成本的特点。最后是在汽轮机正常运行中的故障概率较低而具有较高稳定性的特点。
3影响火电厂汽轮机功耗的主要因素
汽轮机是火电厂发电系统中的三大主机之一，也是火电厂中的主要耗能设备。在汽轮机运行中的运行因素、停机因素以及设备因素会对汽轮机功耗产生一定的影响。比如以运行因素为例，主要表现在汽轮机运行中的某项或几项运行参数由于调整不当而导致不符合实际负荷要求的问题，从而会引发真空泵温度异常升高而降低汽轮机凝汽器真空度的问题，导致汽轮机能耗的增加。以停机因素为例，在对汽轮机进行频繁启停的过程中，或者是在汽轮机正是运行之前的暖机时间过长，都会导致其运行能耗的增加。以设备因素为例，在汽轮机运行中没有做好规范和正确的设备维护工作，而且没有做好汽轮机技术改造工作，造成汽轮机运行中所用运行方案不够合理，导致其运行中能耗的增加。
4火电厂汽轮机节能降耗措施
4.1 汽轮机运行方面的节能降耗措施
一是基于汽轮机运行中能耗比较高的起订环节，通常需要控制汽轮机组的真空度、主汽压范围以及温度等参数分别调节为60kPa以内、2.5～3.5MPa范围之内以及在300℃以上来实现节能降耗的目的。
二是在汽轮机运行中，可以在汽轮机组处于低负荷运行状态时应用定压调节阀来控制水泵轴临界转速，或者是合理调整通流面积来提升汽轮机的运行效率。而在机组处于高负荷的运行状态时，可以适当提升汽轮机组的温度和主汽压来提升加热器的利用率，并且实现锅炉补给水温的提升，达到节能降耗的目的。
三是在汽轮机停机管理中，由于温度是这个阶段影响能耗的关键因素，因此可以将此阶段的温度控制在适宜的范围之内，比如采取滑参数的方式开展停机操作，实现汽轮机组温度降低的同时也可以充分利用余热进行发电，实现节能降耗的目的。
4.2 保持凝汽器的真空状态
一是为了保证凝汽器真空状态的严密性，不仅要定期检查凝汽器及真空系统是否存在泄漏问题，及时处理真空系统泄露或阀门松动问题，做好严密性防护工作。而且要合理调整汽轮机轴封蒸汽压力数值来适应外在负荷变化情况，还要检查好抽气器喷嘴，及时清理喷嘴，防止堵塞问题的发生。二是通过架设雾化喷头的方式做好对凝汽器的负荷控制，保证后续生产活动中的能量会随着凝汽器热负荷的增加而增加。也就是在凝汽器的后部加装雾化喷头来吸收凝汽器产生的部分凝结热，降低热负荷。三是采取酸洗法或干洗法做好对凝汽器冷却面的清洗处理工作。对于酸洗法来说，主要是针对凝汽器冷却铜管泥垢比较厚的情况，通过使用酸性清洗剂清洗凝汽器的冷却铜管，而且在腐蚀速率在1m2/h以下时还要在清洗剂中加入酸腐蚀剂和氢氟酸等，控制清洗设备的水温为40℃，而且流速为0.1m/s。对于后者来说，则比较适合疏松的结垢问题，就是将除氧器产生的热水置于灌满凝汽器，然后用冷水冲洗。在上述两种方法的实际应用中，可以在清洗之后确定数据并对未清洗之间的数据进行对比来计算清洗效果。
4.3 控制冷却水温
由于冷却水温度较高会增加汽轮机组能耗，而冷却水温会根据循环系统形式不同而不同，因此针对闭合式循环系统来说，会由于设备实际运行情况以及外部条件而影响温度。针对开式循环系统来说，则会由于外部自然条件而影响水温。此外，在冷却水塔运行中，一旦存在运行障碍也会影响水塔出口水温，这就需要定期检查水塔排水槽和填料，实现对冷却水温的控制来降低机组能耗。
4.4 控制锅炉补给水温
通过选用疏水器的方式可以提升锅炉补给水温，应用管板U型管式高压加热器作为换热器，可以减少焊口数量并提升传热速度，通过此种加高处理来控制锅炉补给水温度。此外，还要做好对加热器等设备的漏洞检测工作，避免出现漏洞而增加能耗。比如重点检查加热器的水室隔板和高加筒体等位置来保证设备使用功能的完整性，实现节能降耗的目的。
5结语
汽轮机是火电厂的主要设备也是主要的能耗设备，在目前社会发展对火电厂的节能要求不断提高的形势下，需要提高对汽轮机高能耗问题的重视，基于其运行原理、特点以及影响其能耗的因素，从汽轮机组的启停和运行阶段、凝汽器真空状态、冷却水温控制以及锅炉补给水温控制等方面采取节能降耗措施，提升汽轮机组的运行效率，实现火电厂运营成本的降低。
参考文献：
[1] 杨小龙.火电厂汽轮机节能降耗措施探讨[J].建材与装饰，2018，000（028）：230-231.
[2] 段建勇.火力發电厂汽轮机组节能降耗措施研究[J].信息周刊，2019，000（005）：1-1.
[3] 刘阳.火电厂汽轮机组节能影响因素及其降耗对策研究[J].中国新通信，2019.
关键词：火电厂;汽轮机;节能降耗措施
1引言
火电厂是目前我国主要的发电企业，在目前人们的用电需求量持续快速增长的形势下，给火电厂带来更大的生产压力。但是由于火电厂属于能源企业类型，其原料主要是不可再生的煤炭资源等，其生产经营中具有较高能耗和环境污染严重的问题。在目前我国提出发展低碳经济来实现可持续发展战略目标的形势下，针对火电厂提出了更高的节能降耗要求。文章就针对其中具有较大节能降耗潜力的火电厂汽轮机部位，研究有效的节能降耗措施。
2火电厂汽轮机的基本特点与工作原理
火电厂汽轮机的工作原理主要有反动作用原理和冲动作用原理两种。对于前者来说，在化石燃料燃烧之后释放热量并加热水变为水蒸汽之后，在动叶片组成的汽道中蒸汽运动和膨胀会导致蒸汽流向的改变，这就会导致冲动力的产生而推动叶片转动作用。对于后者来说，上述蒸汽在快速通过动叶汽道时会在蒸汽流动方向改变时产生冲动力，此冲动力作用在叶片上会推动其转动做功并带动发电机转动发电。
总结火电厂汽轮机的特点，首先表现出汽轮机的单机功率比较大的特点。其次凝汽式汽轮机和供热机组的热效率可以分别达到40%和80%，表现出具有较高热效率的特点。再次是汽轮机运行中所用燃料的价格较低而具有较低生产成本的特点。最后是在汽轮机正常运行中的故障概率较低而具有较高稳定性的特点。
3影响火电厂汽轮机功耗的主要因素
汽轮机是火电厂发电系统中的三大主机之一，也是火电厂中的主要耗能设备。在汽轮机运行中的运行因素、停机因素以及设备因素会对汽轮机功耗产生一定的影响。比如以运行因素为例，主要表现在汽轮机运行中的某项或几项运行参数由于调整不当而导致不符合实际负荷要求的问题，从而会引发真空泵温度异常升高而降低汽轮机凝汽器真空度的问题，导致汽轮机能耗的增加。以停机因素为例，在对汽轮机进行频繁启停的过程中，或者是在汽轮机正是运行之前的暖机时间过长，都会导致其运行能耗的增加。以设备因素为例，在汽轮机运行中没有做好规范和正确的设备维护工作，而且没有做好汽轮机技术改造工作，造成汽轮机运行中所用运行方案不够合理，导致其运行中能耗的增加。
4火电厂汽轮机节能降耗措施
4.1 汽轮机运行方面的节能降耗措施
一是基于汽轮机运行中能耗比较高的起订环节，通常需要控制汽轮机组的真空度、主汽压范围以及温度等参数分别调节为60kPa以内、2.5～3.5MPa范围之内以及在300℃以上来实现节能降耗的目的。
二是在汽轮机运行中，可以在汽轮机组处于低负荷运行状态时应用定压调节阀来控制水泵轴临界转速，或者是合理调整通流面积来提升汽轮机的运行效率。而在机组处于高负荷的运行状态时，可以适当提升汽轮机组的温度和主汽压来提升加热器的利用率，并且实现锅炉补给水温的提升，达到节能降耗的目的。
三是在汽轮机停机管理中，由于温度是这个阶段影响能耗的关键因素，因此可以将此阶段的温度控制在适宜的范围之内，比如采取滑参数的方式开展停机操作，实现汽轮机组温度降低的同时也可以充分利用余热进行发电，实现节能降耗的目的。
4.2 保持凝汽器的真空状态
一是为了保证凝汽器真空状态的严密性，不仅要定期检查凝汽器及真空系统是否存在泄漏问题，及时处理真空系统泄露或阀门松动问题，做好严密性防护工作。而且要合理调整汽轮机轴封蒸汽压力数值来适应外在负荷变化情况，还要检查好抽气器喷嘴，及时清理喷嘴，防止堵塞问题的发生。二是通过架设雾化喷头的方式做好对凝汽器的负荷控制，保证后续生产活动中的能量会随着凝汽器热负荷的增加而增加。也就是在凝汽器的后部加装雾化喷头来吸收凝汽器产生的部分凝结热，降低热负荷。三是采取酸洗法或干洗法做好对凝汽器冷却面的清洗处理工作。对于酸洗法来说，主要是针对凝汽器冷却铜管泥垢比较厚的情况，通过使用酸性清洗剂清洗凝汽器的冷却铜管，而且在腐蚀速率在1m2/h以下时还要在清洗剂中加入酸腐蚀剂和氢氟酸等，控制清洗设备的水温为40℃，而且流速为0.1m/s。对于后者来说，则比较适合疏松的结垢问题，就是将除氧器产生的热水置于灌满凝汽器，然后用冷水冲洗。在上述两种方法的实际应用中，可以在清洗之后确定数据并对未清洗之间的数据进行对比来计算清洗效果。
4.3 控制冷却水温
由于冷却水温度较高会增加汽轮机组能耗，而冷却水温会根据循环系统形式不同而不同，因此针对闭合式循环系统来说，会由于设备实际运行情况以及外部条件而影响温度。针对开式循环系统来说，则会由于外部自然条件而影响水温。此外，在冷却水塔运行中，一旦存在运行障碍也会影响水塔出口水温，这就需要定期检查水塔排水槽和填料，实现对冷却水温的控制来降低机组能耗。
4.4 控制锅炉补给水温
通过选用疏水器的方式可以提升锅炉补给水温，应用管板U型管式高压加热器作为换热器，可以减少焊口数量并提升传热速度，通过此种加高处理来控制锅炉补给水温度。此外，还要做好对加热器等设备的漏洞检测工作，避免出现漏洞而增加能耗。比如重点检查加热器的水室隔板和高加筒体等位置来保证设备使用功能的完整性，实现节能降耗的目的。
5结语
汽轮机是火电厂的主要设备也是主要的能耗设备，在目前社会发展对火电厂的节能要求不断提高的形势下，需要提高对汽轮机高能耗问题的重视，基于其运行原理、特点以及影响其能耗的因素，从汽轮机组的启停和运行阶段、凝汽器真空状态、冷却水温控制以及锅炉补给水温控制等方面采取节能降耗措施，提升汽轮机组的运行效率，实现火电厂运营成本的降低。
参考文献：
[1] 杨小龙.火电厂汽轮机节能降耗措施探讨[J].建材与装饰，2018，000（028）：230-231.
[2] 段建勇.火力發电厂汽轮机组节能降耗措施研究[J].信息周刊，2019，000（005）：1-1.
[3] 刘阳.火电厂汽轮机组节能影响因素及其降耗对策研究[J].中国新通信，2019.