導(dǎo)語：火力發(fā)電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1火力發(fā)電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗的可行性

1.1技術(shù)方面

早在20世紀(jì)末，我國就對(duì)老式汽輪機(jī)開展了一系列的技術(shù)改革。歷經(jīng)多年的實(shí)踐，我國在汽輪機(jī)節(jié)能方面的革新已取得了很大的成就。經(jīng)過技術(shù)改造之后的汽輪機(jī)不但可以有效降低能耗，同時(shí)還能夠有效地提升熱效率，提高能源的轉(zhuǎn)換率，而且還可以有效提升汽輪機(jī)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。因此，目前我國已充分具備對(duì)汽輪機(jī)實(shí)行技術(shù)改造與技術(shù)節(jié)能的基本條件。

1.2經(jīng)濟(jì)方面

在對(duì)火電廠的汽輪機(jī)實(shí)施技術(shù)革新以前，必須要首先了解技術(shù)革新后的成本收益，從而盡量避免為實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的而投入太多成本現(xiàn)象的發(fā)生。通過大量的革新成功案例分析可知，與對(duì)現(xiàn)有汽輪機(jī)實(shí)施改造花費(fèi)的成本相比，購買新式汽輪機(jī)所花費(fèi)的成本要高出很多，并且經(jīng)過一系列的改造后，可以大大降低汽輪機(jī)的能耗量，同時(shí)不會(huì)影響到火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益，因此，從經(jīng)濟(jì)方面分析，改造汽輪機(jī)具有可行性。

2火力發(fā)電廠汽輪機(jī)能耗高的部位及原因

2.1汽輪機(jī)組能耗高的原因

汽輪機(jī)是火力發(fā)電廠中的一種原動(dòng)機(jī)。一般情況下，汽輪機(jī)主要是與泵、發(fā)電機(jī)、鍋爐以及凝汽器等設(shè)備進(jìn)行配套使用。汽輪機(jī)耗能量大的主要原因有以下兩點(diǎn)：（1）汽輪機(jī)本身、噴嘴室以及外缸極易發(fā)生變形，低壓缸出汽邊水腐蝕的現(xiàn)象也非常嚴(yán)重，隔板汽封以及軸端汽封的漏氣現(xiàn)象非常嚴(yán)重，調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)的提升能力不強(qiáng)，氣閥壓損大，熱力系統(tǒng)也極易發(fā)生泄漏現(xiàn)象等；（2）汽輪機(jī)組運(yùn)行與調(diào)整，并未選擇有效的優(yōu)化運(yùn)行方式、凝汽器真空偏高以及冷卻水溫度過高等都會(huì)增加能耗量，從而增加火力發(fā)電廠的成本支出。

2.2水冷凝汽器方面存在的問題

在水冷凝汽器方面主要存在以下問題：（1）冷卻水水質(zhì)。如果冷卻水的水質(zhì)不佳，那就極易導(dǎo)致凝汽器的鋼管出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，從而對(duì)汽輪機(jī)排汽換熱操作產(chǎn)生一定的影響；（2）耗水量較大。在水冷凝汽器發(fā)電機(jī)組中，其多于90%的耗水量都會(huì)在冷卻塔內(nèi)蒸發(fā)；（3）凝汽器發(fā)生泄漏現(xiàn)象，冷卻水會(huì)流入一定量的凝結(jié)水并且進(jìn)入到鍋爐中。給水質(zhì)量較差會(huì)造成汽水的品質(zhì)超出標(biāo)準(zhǔn)，而給水在長期超標(biāo)的狀態(tài)下或是有大量的冷卻水進(jìn)入到系統(tǒng)中，都會(huì)造成鍋爐水冷壁產(chǎn)生比較嚴(yán)重的結(jié)垢現(xiàn)象，進(jìn)而會(huì)引發(fā)垢下腐蝕，然后水冷壁管會(huì)發(fā)生爆炸或者鼓包現(xiàn)象，而且還會(huì)造成蒸汽中帶有大量的鹽分，使得流通部分以及汽輪機(jī)閥門產(chǎn)生比較嚴(yán)重的鹽垢，不但會(huì)減小通流面積，而且還會(huì)降低機(jī)組的出力。除此以外，在調(diào)節(jié)汽門以及主自動(dòng)汽門發(fā)生嚴(yán)重積垢現(xiàn)象之后，極易產(chǎn)生卡澀，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)組超速。

3火力發(fā)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行節(jié)能降耗的措施

3.1降低冷卻水溫

在開式循環(huán)系統(tǒng)當(dāng)中，外界的自然條件會(huì)直接決定冷卻水的溫度。然而在閉式循環(huán)系統(tǒng)中，影響冷卻水溫度的因素不僅包括自然條件，同時(shí)還要受到設(shè)備運(yùn)行情況的影響。所以，為了能夠定期、有效地檢查循環(huán)水的水質(zhì)，要深入分析實(shí)際情況，必要時(shí)可以加入一定的藥品。在冷卻水塔運(yùn)行過程中遇到障礙的時(shí)候，其出水口的溫度會(huì)大大提升，所以為了能夠有效保證水塔的正常、穩(wěn)定運(yùn)行，必須要嚴(yán)格制定與充分貫徹落實(shí)維護(hù)責(zé)任制，要定期檢查水塔內(nèi)部的填料、噴嘴以及排水槽的運(yùn)行情況，從而有效防止發(fā)生局部阻塞而對(duì)冷卻效率所產(chǎn)生的不良影響。

3.2保證鍋爐補(bǔ)給水的溫度

如果給水溫度偏低，不但會(huì)增加鍋爐燃煤量，而且還可能會(huì)造成鍋爐排煙量溫度的急劇上升，增加排煙所帶來的熱損失，進(jìn)而降低鍋爐的生產(chǎn)效率。對(duì)此可以采取以下措施給予解決：

3.2.1在氣輪機(jī)組大、小修檢查時(shí)對(duì)加熱器實(shí)施檢漏操作。對(duì)高加筒體以及水室隔板實(shí)施密封性檢測(cè)操作，對(duì)加熱器銅管實(shí)行漏檢操作。一旦水室隔板加工焊接不良進(jìn)而引發(fā)質(zhì)量問題，那么往往會(huì)導(dǎo)致高壓給水出現(xiàn)“旁門左道”現(xiàn)象，而一些銅管會(huì)缺乏經(jīng)過加熱操作，這樣就會(huì)大大影響到蒸汽與水之間的熱量交換，導(dǎo)致水溫?zé)o法上升；加熱器受熱面筒體密閉性產(chǎn)生問題，這樣就會(huì)在發(fā)生阻塞時(shí)，減少蒸汽對(duì)給水的熱交換，從而降低水溫。

3.2.2保證加高的順利運(yùn)行。為了有效提升鍋爐的給水溫度，可以對(duì)加高采用以下操作：（1）合理選用疏水器；（2）合理選用換熱器。例如可以選用管板U型管式高壓加熱器，其具有傳熱速度快及焊口少的優(yōu)勢(shì)；（3）合理調(diào)整加高進(jìn)汽量。

3.3保持凝汽機(jī)的最佳真空狀態(tài)

作為火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組的一個(gè)必不可少的組成部分，凝汽器主要是負(fù)責(zé)把汽輪機(jī)的排汽經(jīng)過冷卻后凝結(jié)成水，從而產(chǎn)生高度的真空，這樣就可以促使進(jìn)入到汽輪機(jī)內(nèi)部做功的蒸汽發(fā)生膨脹直到低于大氣壓，從而增加做功。假如凝汽器無法正常穩(wěn)定地運(yùn)行，那么就會(huì)嚴(yán)重影響到汽輪機(jī)組的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。所以，為了有效實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠的節(jié)能目標(biāo)，必須要保持凝汽器達(dá)到一個(gè)最佳的真空狀態(tài)。對(duì)此，可以采取以下措施：

3.3.1清洗冷卻面。由于在凝汽器內(nèi)經(jīng)常會(huì)存在一定的污垢熱阻，而這也可能會(huì)阻礙到傳熱過程的順利進(jìn)行，因此必須要對(duì)此給予充分的重視。在凝汽器的運(yùn)行過程中，循環(huán)冷卻水往往是選用經(jīng)過嚴(yán)格預(yù)處理的廠內(nèi)水，而且還要嚴(yán)格安排冷卻面清洗的周期。在通常狀況下，清洗冷卻面時(shí)往往會(huì)采用由酸洗法與干洗法組成的二步法。因?yàn)槔鋮s面結(jié)垢往往是經(jīng)過長時(shí)間的累積后才會(huì)對(duì)真空產(chǎn)生影響，所以為了能夠有效判斷冷卻面是否存在結(jié)垢現(xiàn)象，那么就可以將其與冷卻面潔凈時(shí)所產(chǎn)生的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。在冷卻面結(jié)垢以后會(huì)大大增加凝汽器冷卻管中的阻力損失，因?yàn)樵诶鋮s面結(jié)垢的初始階段，污泥會(huì)比較多，而且結(jié)垢比較疏松，那么此時(shí)就可以選擇采用干洗法。此方法的主要操作步驟如下：借助汽輪機(jī)日開夜停的契機(jī)，利用除氧器中的熱水將凝汽器的汽側(cè)灌滿，然后再利用風(fēng)機(jī)將冷卻管的內(nèi)部吹干，在確保泥垢已經(jīng)出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象以后，再利用冷水將其沖洗干凈。假如凝汽器的冷卻銅管裝結(jié)有比較堅(jiān)硬的泥垢以后，此時(shí)真空降低，就會(huì)嚴(yán)重影響到設(shè)備的正常運(yùn)行，那么就應(yīng)該選擇酸洗法。此方法的操作步驟如下：選擇濃度為5%的有機(jī)酸作為主洗劑，然后對(duì)銅管實(shí)施清洗操作。當(dāng)腐蝕的速率低于標(biāo)準(zhǔn)1m2/h的時(shí)候，要在其中加入濃度為0.2%的氫氟酸、濃度為0.5%的銅腐蝕劑以及酸腐蝕劑，除此以外，還要加上一定量的滲透劑，要按照O.1m/s的流速實(shí)施循環(huán)清洗操作，同時(shí)需要注意的是必須將水溫保持在40℃左右。在測(cè)試連續(xù)兩次的酸度能達(dá)到相同數(shù)值時(shí)就可以結(jié)束清洗操作，之后再利用高位冷卻塔水源進(jìn)行大流量的反復(fù)沖洗操作，并且在其中摻入一定量的工業(yè)磷酸三鈉，經(jīng)過反復(fù)中和之后，再將其排放出去。如果經(jīng)過酸洗之后的銅管顏色為銅黃色，那么就可以判斷并沒有過洗現(xiàn)象的發(fā)生。因?yàn)檠h(huán)水中含鹽的數(shù)量非常低，因此在運(yùn)行一段時(shí)間之后，銅管的表面就會(huì)產(chǎn)生一層致密的Cu（OH）2保護(hù)膜，這層膜可以有效隔離水和銅表面的接觸，進(jìn)而有效避免腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。

3.3.2降低凝汽器的熱負(fù)荷。為了有效提升凝汽器的熱效率，可以采取有效措施設(shè)法降低凝汽器的熱負(fù)荷。對(duì)此，可在凝汽器的喉部加設(shè)一套裝置，操作方法如下：第一種方法，可以在凝汽器的喉部加設(shè)一套霧化式噴頭，借助于接觸式傳熱的作用，能夠有效地吸收一定量的凝汽器凝結(jié)熱，這樣就可以使一些補(bǔ)充的除鹽汽水在凝汽器中生成一個(gè)混合式的凝汽器，從而能夠有效降低表面式凝汽器的熱負(fù)荷，進(jìn)而將凝汽器保持在一個(gè)良好的真空狀態(tài)；第二種方法，將一個(gè)表面式加熱器加設(shè)在凝汽器的上部與排氣缸喉部之間的空間內(nèi)，并將此加熱器的入口與工業(yè)水系統(tǒng)連接起來，將其出口送達(dá)到化學(xué)供水系統(tǒng)，然后實(shí)現(xiàn)對(duì)生水的加熱操作。盡管此方法可以有效降低凝汽器的熱負(fù)荷，然而其也存在一定的弊端：首先，其會(huì)增加凝汽器支撐的質(zhì)量載荷；其次，由于新裝的生水加熱器銅管會(huì)加設(shè)在汽輪機(jī)組凝汽器冷卻水銅管的上方，這樣就會(huì)產(chǎn)生一定的氣阻。所以，為了能夠有效解決此方法所產(chǎn)生的不良影響，在制定工程設(shè)計(jì)方案以及施工的過程中要充分考慮實(shí)際狀況，有效地避開缺陷，找到行之有效的改造措施。

3.4加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)組運(yùn)行過程的管理

3.4.1加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)組啟動(dòng)過程的管理。要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)章制度啟動(dòng)汽輪機(jī)，要實(shí)時(shí)地監(jiān)控汽輪機(jī)的啟動(dòng)以及沖轉(zhuǎn)參數(shù)等，要將主汽壓維持在2.5～3.5MPa范圍內(nèi)，要保證其主汽壓的溫度不低于300℃，保證其最高溫度不得超出標(biāo)準(zhǔn)溫度的50℃。除此以外，還要保證凝汽器的真空度不高于60kPa。當(dāng)然，在汽輪機(jī)運(yùn)行的過程中，可能無法完全達(dá)到上述的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。有時(shí)候，其真空度會(huì)高于80～90kPa，汽壓會(huì)高于2.5～3.5MPa，因此，每次汽輪機(jī)啟動(dòng)之后都必須要經(jīng)過一個(gè)長時(shí)間的暖機(jī)過程，這樣就大大增加了并網(wǎng)時(shí)間，而且還會(huì)使得啟動(dòng)汽輪機(jī)所需的電力大大增加，會(huì)影響到暖管的效果，造成啟動(dòng)汽輪機(jī)的主汽壓偏大。對(duì)此，可采用“開高低旁”的做法，要將主汽壓的數(shù)值保持在2.5～3.5MPa范圍內(nèi)，同時(shí)將其真空度維持在65～70kPa范圍，對(duì)此最有效的操作即為控制蒸汽量，這樣能夠有效提升汽輪機(jī)暖機(jī)效率，從而有效控制脹差，并且可以大大縮短并網(wǎng)的時(shí)間，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降耗目標(biāo)。

3.4.2加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)組運(yùn)行過程的管理。為了有效地控制汽輪機(jī)組的運(yùn)行過程，可以采用“定-劃-定”的模式。在低負(fù)荷的施工狀況下，為了有效保證鍋爐內(nèi)部燃燒和水循環(huán)的穩(wěn)定性，有效控制水泵軸在臨界轉(zhuǎn)速上所受到的限制，可以借助定壓調(diào)節(jié)的方法，調(diào)節(jié)高負(fù)荷區(qū)域的噴嘴，并且采取更改通流的面積的方法來確保汽輪機(jī)的高效運(yùn)行；針對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行過程中的負(fù)荷中間區(qū)域，往往是采取調(diào)節(jié)汽門的方法來關(guān)閉運(yùn)行。此模式能夠有效地調(diào)整與適應(yīng)負(fù)荷的改變，從而使其能夠充分適應(yīng)汽輪機(jī)組一次調(diào)試的準(zhǔn)確性，大大減少調(diào)節(jié)中所失去的流量。在汽輪機(jī)組高負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)下，需要適當(dāng)?shù)靥岣咧髌麎毫εc溫度，這樣才能有效地保證加熱器的利用率，并且適時(shí)地控制加熱器的水位，進(jìn)而有效降低汽輪機(jī)加熱器的壓力，實(shí)現(xiàn)提升給水溫度的目標(biāo)。

3.4.3加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)組停機(jī)過程的控制。汽輪機(jī)組停機(jī)的時(shí)機(jī)是非常關(guān)鍵的，所以必須要選擇適宜的溫度，并且在設(shè)備良好的狀態(tài)下，實(shí)施停機(jī)操作。例如在正常運(yùn)行中往往是用滑參數(shù)的方式來完成停機(jī)操作。這樣不但可以有效借助系統(tǒng)內(nèi)部的余熱來實(shí)現(xiàn)發(fā)電，而且能夠大大地降低系統(tǒng)的溫度。可以有效地控制鍋爐等設(shè)備的溫度，而且也為設(shè)備的維修與維護(hù)提供了便利條件，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降耗的目標(biāo)。

4結(jié)語

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷增長，人們對(duì)電能的需求也越來越多。汽輪機(jī)是火力發(fā)電廠的重要設(shè)備，同時(shí)也是主要的耗能設(shè)備，采取有效措施實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)組的節(jié)能降耗可以有效地提升電廠的經(jīng)濟(jì)效益。目前對(duì)汽輪機(jī)節(jié)能降耗的措施主要有加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)組運(yùn)行過程的管理、保持凝汽器的真空狀態(tài)以及提升鍋爐的及水溫度等。電廠的相關(guān)工作人員要不斷探索與研究，要善于總結(jié)與歸納，根據(jù)電廠的實(shí)際狀況，采取行之有效的節(jié)能降耗措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)組的節(jié)能降耗，從而有效降低電廠的發(fā)電成本，提升電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

作者:王占慶 單位:神華內(nèi)蒙古國華準(zhǔn)格爾發(fā)電有限責(zé)任公司