摘要：火力发电厂既是电能的提供者，同时也是电能消耗的大户，采取综合性的节能降耗措施有利于降低电力的能源消耗。从反平衡的视角来分析电厂汽轮机组的发电耗能，提高锅炉效率、降低汽轮机热耗、加强管道保温、提升管道传热效率是电厂汽轮机组节能降耗的关键措施。本文将对电厂汽轮机节能降耗的措施进行简要探讨。
关键词：汽轮机；节能降耗；措施
目前来看，世界范围的能源危机在全球愈演愈烈，能源危机的加剧直接阻碍了经济建设的步伐，同时能源市场上的竞争也是前所未有的激烈，电厂之间更是想尽一切办法使自己在竞争日益激烈的市场之上立足，显而易见，电厂之间的服务甚至是产品基本上都大同小异，没有质的差别，因而，增强电力企业的核心竞争力，只能以节约能源资源、降低能源消耗为切入点。汽轮机作为电力企业的重要组成部分，能够有效的节能降耗，但是当前汽轮机的节能降耗还存在有较大的问题。下面，笔者将结合其现状进行详细的分析。
一、影响汽轮机运行能源消耗的因素及运行现状
汽轮机是电厂最主要的发电设备，其整体结构比较复杂。在运作过程中往往受到诸多外在因素的影响，这些因素造成了汽轮机在发电时能源耗损增加，具体而言.影响汽轮机效率的因素主要有以下几个：第一，汽轮机的运行因素。因为在使用过程中耐汽轮机的操作不规范，使得汽轮机的运行参数发生变化。不符合当前运行需要的负荷.或者是真空泵长时间运作导致温度过高，凝汽器因而发生改变，不能保证完全的真空状态，造成汽轮机的水循环和热力系统受到限制，极大地阻碍汽轮机的运行。第二，停机因素的影响，，汽轮机如果经常开关的话容易造成能源消耗提高。在开机状态下一直运行暖机的话更是增大其能耗，第三，设备方面的影响。受到电厂资金或者是管理方面的影响，汽轮机出现技术落后、更新换代不及时等现象，这些都加大了汽轮机的能源消耗。
我国发电厂工作人员的整体素质偏低。在我国部分发电厂一类的工厂，招收工作人员的学历水平要求普遍不高。且工厂内部高层普遍不重视研发，造成相关科技研发部门能力水平有限，工作止步不前，因此对于汽轮机节能降耗这一问题相对比较难解决。这也是导致部分发电厂节能降耗无法有效落实的一个重要原因。
发电厂自身的管理制度不够严谨。我国工厂普遍存在一个弊端就是，只重视经济收益而缺乏统一高效的管理制度，因此导致发电厂中工作人员没有很强的工作积极性，无法全身心投入到改革汽轮机的生产上。
二、汽轮机节能降耗的可行性分析
关于我国对于汽轮机的节能降耗可行性分析研究最早可以追溯到1990年。我国专家学者经过20多年的探索研究，通过对我国实际情况进行分析，已经拥有了相对成熟的技术手段根据这些技术对我国的汽轮机进行了改造。改造后汽轮机的能源消耗明显降低，汽轮机的安全性和稳定性方面有了长足的进步。能源转换的效率也得到了很大的提高。技术人员对汽轮机相关因素进行分析，发现直接对现有的汽轮机进行升级所需的资金远远低于购置最新汽轮机，并且前者与后者在能源降耗方面相差不大，所以，直接对现有汽轮机改造符合电厂的基本利益要求，在可行性方面具有现实意义。
三、汽轮机的节能降耗措施
1、维持凝汽器最佳真空
凝汽器是汽轮机组的一个重要组成部分，其作用是将汽轮机排汽冷却凝结成水，形成高度真空，使进入汽轮机做功的蒸汽能膨胀到低于大气压力，多做功，若其不能正常运行，将直接影响到整个机组的安全和经济运行。因此，维持凝汽器良好运行工况，保证达到最有利的真空是电厂节能的重要方面之一。机组正常运行中，保持凝汽器最佳真空应采取如下措施。
①降低凝汽器热负荷：为了减轻凝汽器热负荷，提高机组热效率，可以在凝汽器喉部增设一套装置，具体方法有以下两种：一种是在凝汽器上部、排汽缸喉部的有限空间里，加装一个表面式加热器，其入口与工业水系统连接，出口送至化学供水系统加热生水。但是这种方法有两个缺陷一是新装生水加热器铜管排列安装在机组凝汽器冷却水铜管上方，存在汽阻问题；二是增加了凝汽器支撑的质量载荷。因此，方案设计与施工应尽量避开缺点，从而获得尽可能好的改造效果。另一种是在凝汽器喉部增加一套雾化式喷头，通过接触式传热，可吸收部分蒸汽凝结热，使部分补充的除盐水在凝汽器内形成一个混合式凝汽器，从而减轻表面式凝汽器的热负荷，提高真空：
②清洗冷却面：在凝汽器中，污垢热阻有时会成为传热过程的主要热阻，须给予足够的重视。运行中，循环冷却水采用经过严格预处理的冷凝水，同时合理安排冷却面清洗周期，一般采用二步法（干洗法和酸洗法）来清洗。冷却面结垢对真空的影响是逐步积累和增强的，因此判断冷却面是否结垢时，应与冷却面洁净时的运行数据作比较。结垢可使凝汽器冷却管内的阻力损失增大。初期的结垢较松，污泥多，可用干洗法，利用汽轮机日开夜停的机会，选用除氧器的热水灌满凝汽器的汽侧，冷却管内用风机吹干，泥垢发生龟裂后，用冷水冲掉。当凝汽器冷却铜管结有硬垢，真空下降已无法维持正常运行时，则需进行酸洗。
③提高真空系统的严密性：定期对后部以下凝汽器气侧和真空系统进行灌水检漏，消除喉部、管道接头、水位计连通接头、凝结水泵轴端密封到装置等处的漏气点.检查清抽气器的喷嘴，保证其抽气效率，根据负荷的变化，合理调整汽轮机轴封蒸汽热力；经常检查负压系统的阀门；加强射汽抽气器的运行调整，法兰处不应有松动现象。
④降低冷却水温：在开式循环系统中，冷却水温完全由自然条件决定；而在闭式循环系统中，冷却水温度不仅受大气温度和相对湿度的影响，还取决于循环水设备（主要是冷水塔）的运行状况。冷水塔运行不良，其出口水温将明显升高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆要保证水塔正常运行，应落实维护责任制，定期检查水塔内部喷嘴、溅水碟、配水槽、填料等运行状态，发现缺陷及时处理。
2、提高给水温度
给水温度变化，直接影响到锅炉燃料量的变化，给水温度低，一方面使锅炉供电煤耗增加，另一方面使排烟温度增加，排烟热损失增加，锅炉效率降低。
①保证高加投入率。机组滑启、滑停、严格应控制给水温升率符合规程规定，机组启停严格按照规程规定及时投入或解列高加，加强高加运行维护，防止运行操作不当，造成高加保护动作解列。保持高加水位稳定：清洗高压加热器换热管，可以清除管内沉积物，降低换热管积垢部位内外的温差应力和热应力，减少换热管泄漏机会，进而提高高加投入率。
②加热器经常保持正常水位运行。正常水位的维持是保证回热的经济性和主、辅设备安全运行的重要环节。
③机组大小修时对加热器进行检漏。检查加热器钢管有无漏点，检查水室隔板密封性，检查高加筒体密封性，发现漏点应及时予以消除。如果水室隔板焊接质量不过关，势必导致部分高压给水“短走旁路”，而不流经加热钢管。这样这部份给水未与蒸汽进行热交换，造成给水温度编低；如果加热器受热面的筒体密封性不好，导致部分蒸汽短路现象，致使给水与蒸汽的热交换效率下降，影响给水温度。
3、治理阀门内漏
阀门内漏直接决定了机组的运行效率和安全性，要严把阀门内漏的质量大关，从一开始的设计到后期的安装甚至是采购，都应该引起相关人员的高度重视，对阀门内漏的检查应该详细、全面与仔细，并且交由专业的人员负责，检查的时候要按照相关的规定和程序开展，严禁检查人员主观臆断、自作主张，以免造成人为的失误。对于有内漏的阀门来说，一定要关严手动门，而有的阀门无法关严，这时要让设备部进行专业的处理；在专业的机组维修小组对阀门进行修理之后要启动机组，并采取手动的方式将内漏阀门摇严，此时就可以实现机组热量消耗的降低。
4、汽轮机启动、运行和停机的节能降耗
①启动：主汽压力高采用开高低旁的方法将压力维持在2.5MPa- 3.0MPa左右，适当手动开启真空破坏门维持汽轮机真空在65-70KPa，以增加进入汽轮机的蒸汽量，提高暖机速度而且还有利于胀差的控制，缩短并网时间。
②运行：汽轮机采用定-滑-定的运行方式，即在极低负荷时为了保持锅炉的水循环工况和燃烧的稳定性、给水泵轴临界转速的限制，因而采用低水平的定压调节；在高负荷区域采用喷嘴调节，用改变通流面积的方法(定压)以保持机组的高效率; 在中间负荷区采用一个(或两个)调节汽门关闭处于滑压运行状态，此时通过锅炉调整压力来加减负荷。且定-滑-定适应负荷变化能力强，能满足机组一次调频的需要，此种方式也由于只有一个调节汽门未全开从而减少了节流损失。在高负荷运行时汽轮机的主汽压力，主汽温度适当提高，保证加热器有高的投入率，合理调整加热器水位，减少加热器端差提高给水温度。另外，凝汽器的自身除氧能力下降，影响机组效率。凝汽器水位过高，部分钛管被淹没在凝结水中，将处于饱和状态的凝结水继续冷却，造成过冷，致使机组冷源损失加大，大约每降低1℃过冷，机组热耗率降低0.5%，综上所述，维持凝汽器水位正常，是一项重要的运行调整任务。
③停机：汽轮机机组在正常停机或在非计划停机时宜采用滑参数停机，这样即可以利用锅炉余热发电，也可以降低锅炉、汽轮机设备的温度以利于设备的检修。
4、对可以改造的汽轮机进行技术改造
汽轮机在使用的过程中会伴随着大量能源的消耗，为了达到节能降耗的目标，如果能够运用先进的科学技术对可以改造的汽轮机进行技术改造，不仅会在很大程度上提高汽轮机的工作效率，而且会大幅度降低发电厂的成本投入，但是最主要的优点是节约了大量的能源资源，使能源资源发挥了最大的利用价值。通常来说，凝汽器是改造节能汽轮机的主要着手点，就当下来说，发电厂的发电效率之所以极其低下甚至在不断降低，主要就是由汽轮机冷端系统设备造成的，汽轮机冷端系统设备的安全运行时常得不到充分的保障，运行性能之低令人汗颜。一旦机组的正常与安全运行受到凝汽器性能的制约和影响，就不可能实现节约能源资源、降低能源消耗的目的。汽机通流效率会受到汽轮机通流部分动静间隙调整的合适度的影响，为什么蒸汽泄漏的情况屡见不鲜并且屡禁不止? 主要就是因为不能精准地调整汽封间隙或者选择了错误的汽封型号，而一旦发生蒸汽泄漏，汽机通流效率就会因此而降低。电厂在引进了布莱登新型汽封装置之后，就实现了节能降耗的目的。如果某一机组的投产已经具有很长的时间，要想进行通流的改造，需要实现进行充分的论证，而且不能实现整体的改造，只能是部分的改造。
综上所述，要想使电厂获得长足的发展，要从节约能源入手，应该大力进行开拓创新，将理论知识和实践活动切切实实地结合起来，虚心借鉴国外的先进节能技术和经验，从各方引进先进人才，使其服务于节能技术的研发与利用，为节能技术的发展与进步创造一个良好的客观环境。浪费资源是一种可耻的行为，无论是个人，还是一个电力生产单位，一旦发生浪费资源的现象，必将遭到人们的唾弃，同时自己的效益也会急剧降低。因为日益短缺的能源资源直接影响到了人们的日常生产生活，国家的经济建设也会受到影响，由于浪费资源而造成的经济损失是无法用一个具体的数字来衡量的。由此可见，节约能源应该成为电厂中每一个人放在心上的事，怀有事不关己高高挂起心态的人是错误的。
参考文献
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[3]林朝廷.电厂汽轮机运行的节能降耗探讨[J].今日科苑.2015(11).
论文作者:李向东
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/6
标签：汽轮机论文; 凝汽器论文; 节能降耗论文; 机组论文; 电厂论文; 加热器论文; 真空论文; 《电力设备》2018年第7期论文;