摘要：火力发电厂生产的实质是能量转换，将燃料中的化学能通过在锅炉中燃烧转变蒸汽的热能，并通过汽轮机的旋转转变为机械能。汽轮机作为电厂运行过程中的关键设备，在其运行过程中实现节能降耗已经成为一项系统的工程，需要电厂无论是管理上还是在技术上都需要不断进行优化，提高汽轮机组运行的经济性，不仅可以节约能源还可以降低运行成本，提高电厂运行的经济效益。本文根据电厂汽轮机节能降耗进行研究，分析了目前电厂能源消耗的形式，以及汽轮机在节能降耗中的重要作用，提出了电厂汽轮机耗能大的主要原因，并进一步阐述了节能的主要措施。
关键词：电厂；汽轮机；节能降耗；
1 背景
国家对中长期能源战略规划做出了具体的要求目标。其中提到在“十三五”期间，我国能源需求年均增长3.3%左右，预计在2020年我国能源消费总量将达到48亿吨标准煤。电力行业煤炭消费量占煤炭总消费量的50%以上，二氧化硫排放量占全国排放量的一半以上，产生的灰渣占全国的70%。可见电力行业在“节能减排”中占据了突出的位置。抽凝式机组是发电厂最普遍采用的电厂发电机，分析其能耗高的原因并研究处理方法，对于电厂的节能降耗有着至关重要的作用。
2 电厂汽轮机耗能大的原因
2.1 汽轮机内部组件的效率低
在汽轮机的运行中，通流性也是影响气体做功的重要因素，在实际运行中，如果通流面积和气流量得以增加和改善，可以相应提高汽轮机的缸内效率，进而实现能耗的降低。
2.2 凝汽器冷却系统结垢
如果冷却水的水质出现问题，如果水质长时间得不到改善会破坏设备，会造成凝汽器铜管结垢。若通过结垢，使铜管通流面积减小，冷却水量减少，降低了冷凝铜管的传热效率。在一定负荷时，冷却水温升将超过正常值，降低机组运行的经济性。
2.3真空系统严密性差
机组真空严密性差时，漏入真空系统的空气较多，增加了射水抽气器或真空泵的负荷，浪费用电及耗水量增加，若无法将漏入的空气及时抽走，机组的排气压力和排气温度将会上升，这就会降低汽轮机组的效率，增加供电耗煤量，并可能威胁汽轮机的安全运行。机组在低真空运行时，由于真空降低，排气压力升高，使理想焓降减少，在进汽量和效率不变的情况下，将使汽轮机的功率降低，增加了汽轮发电机的能耗。
1、凝汽器热水井水位升高。凝汽器的热水井水位过高时，淹没凝汽器铜管或者凝汽器的抽汽口，则导致凝汽器的内部工况发生变化，即热交换效果下降，这时真空将会缓慢下降。
2、轴封供气中断，供气中断的原因可能是轴封压力调整器失灵，调节阀芯脱落，当轴封供气中断后外界冷空气进入后汽缸内，造成真空下降。
3、真空泵或抽气器故障使凝汽器内的不凝结气体增加，降低机组真空。
4、真空系统的相关阀门或疏水门关闭不严，使凝汽器真空系统与大气直接相连，空气进入凝汽器内，破坏真空。
3 对于电厂汽轮机运行节能降耗的建议
3.1处理凝汽器冷却系统结垢的方法
定期对汽轮机凝汽器冷却水管进行化学清洗和物理联合清洗，酸洗剂可选用浓度为5%的氨基磺酸溶液，然后添加铜缓释剂、酸缓释剂和氢氟酸，有效控制清洗水温，对冷却水管进行清洗。清洗后，对凝汽器冷却水管进行检查，是否有漏点，如有泄漏，可将泄露冷却水管堵塞。我公司每年夏季因气温升高，冷却水水温升高，机组真空降低，同时发电量也受到了限制。经过清洗后，机组真空从-68KPa提高到-85KPa，发电负荷也得到了提高。
3.2维持汽轮机凝汽器最佳真空度
1、提高运行管理质量，定期定时对各项运行性能指标进行维护管理。
认真记录运行参数，在运行中严格监视凝汽器的水井水位，可设置为自动调节方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在水位发生大幅度变化时可将自动调节方式改为手动调节，及时对凝汽器水位进行调整。
对真空泵、循环水泵、凝结水泵等设备运行参数进行监控，出现真空下降等问题及时对相关设备进行检查，若有故障及时倒运备用设备。
并定期检查射水池水温和真空泵工作液温度。射水池温度过高或过低，都应该及时换水，水池水位过低时应及时补充水位。真空泵要及时检查板换前后温差，定期对板换滤网进行清洗，保持真空泵液位。
2、严细开机前设备的检修、检查和试验工作
凝汽器在安装过程中，要严格检查质量，确保冷却管涨口完好，并对冷却管涨接后进行灌水后查漏，保证其正常使用。并可利用机组大修或停电检修期间对低真空问题进行技术改造，更换真空系统已经被腐蚀的阀门和疏水管道，提高真空系统的严密性能。
3、保证汽轮机机组的密封良好，利用大中修检查汽缸接合面是否有裂纹、变形，汽缸法兰部分是否变形，对设备进行刮研、刷涂技术等进行处理。
3.3提高蒸汽初参数、降低终参数
1、提高蒸汽初参数
提高蒸汽初温，使排气高度提高，减少了低压缸排汽湿汽损失。提高蒸汽初温使其比体积增大，当其他条件不变时，汽轮机高压端的叶片高度加大，相对减少了高压端漏气损失，因而可提高汽轮机的相对内效率，从而提高了汽轮机的绝对内效率。在合理范围内，提高蒸汽初压，可以提高循环热效率。
2、降低汽轮机终参数
降低汽轮机终参数，主要是指降低汽轮机的排汽压力。在蒸汽初参数一定的条件下，降低蒸汽终参数，会使循环放热过程的平均温度降低，理想循环热效率会随着排汽压力的降低而增加。
3.4合理安排机组运行时间，减少停机次数
在实际生产中，汽轮发电机并非一直处于运行状态，因检修或配合锅炉运行或外界需要，需要停机配合，而机组需要重新投入运行时，就会因汽轮机的所需的暖机等操作，使大量能源浪费，因此必须合理安排停机，杜绝频繁停机。
3.5提高检修效率，缩短停机时间
汽轮机停机检修后，根据汽缸温度，决定是热态启机还是冷态启机。
热态启动，汽缸是热的，汽轮机各部分已经充分膨胀。可以大大缩短暖机时间，甚至直接全速带负荷。但是必须保证蒸汽参数有足够的过热度，先投轴封气再抽真空，防止冷空气进入汽轮机，造成上下汽缸温差增大，汽缸变形，动静部分产生摩擦。冷态启动，则相反。由于蒸汽参数比汽缸温度高很多，所以需要逐步暖机。暖机时间根据机组不同，暖机时间也有差异，因此热态启机相比冷态可以缩短机组投入时间，快速并网发电，减少能源损失，提高发电量，降低成本。
4 结束语
总而言之，火电厂在建设和生产运营中都需要占用和消耗大量资源，包括土地、水资源、以及煤炭、油等各种资源。煤炭作为不可再生资源，能源不足的现状日趋严峻，目前国家对于耗煤电厂已经采取了一定的有效措施，随着人们对于能源的需求和能源不足的矛盾越来越大，电厂节能的任务十分迫切和重要。在发电厂汽轮机正常运行的时候，严格控制各项工艺指标，对系统运行工况进行优化，及时对设备缺陷进行消缺，从而提高汽轮发电机组的运行效率，而且提高发电厂的竞争力。
参考文献：
[1] 孔维杰.电厂汽轮机运行中节能降耗的对策探析[J].军民两用技术与产品，2016（22）.
[2] 顾振东.加强电厂汽轮机运行的节能降耗的策略探析[J].通讯世界，2019，26（03）：154-155.
[3] 王林.加强电厂汽轮机运行的节能降耗的策略分析[J].山东工业技术，2016（2）：50-50.
[4] 郑体宽.热力发电厂（第二版）[K].中国电力出版社，2008.
作者简介：
王亚丽，女1980年4月单位，航锦科技股份有限公司，工程师，研究方向热工。
论文作者:王亚丽
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：汽轮机论文; 凝汽器论文; 电厂论文; 机组论文; 真空论文; 节能降耗论文; 汽缸论文; 《基层建设》2019年第32期论文;