張彥和

摘要：隨著社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的能源問題也面臨嚴(yán)峻的形勢(shì)，每年的用電量都在逐年增多。面對(duì)日趨嚴(yán)峻的電能問題，當(dāng)前發(fā)電廠最主要的工作就是要在發(fā)電廠的汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)最大程度地降低能源的損耗。文章主要分析了發(fā)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的能源的損耗，并研究出節(jié)能降耗的具體措施。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；汽輪機(jī)；節(jié)能降耗；汽輪機(jī)輔機(jī)；抽氣設(shè)備 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TE08 文章編號(hào)：1009-2374（2015）24-0077-04 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.24.038

工業(yè)社會(huì)在給人類帶來財(cái)富的同時(shí)也在消耗著地球僅存的能源，近年來惡劣天氣的頻繁發(fā)生也讓全世界都在關(guān)注著節(jié)能降耗的問題。社會(huì)用電量的猛增給發(fā)電廠帶來了越來越大的壓力，汽輪機(jī)作為熱力發(fā)電廠的主要裝備，擔(dān)負(fù)著非常重要的任務(wù)，但是它的正常運(yùn)行往往會(huì)消耗大量的能量，所以，現(xiàn)在發(fā)電廠節(jié)約能源的最主要的任務(wù)就是在汽輪機(jī)運(yùn)行的時(shí)候盡量減少能源的浪費(fèi)。

1 汽輪機(jī)節(jié)能減耗的背景

1.1 電廠煤炭資源使用量

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)于能源的需求不斷擴(kuò)大，國家積極倡導(dǎo)節(jié)能減排，對(duì)于中國這個(gè)資源利用大國來說每年國家的電力能源的使用都是處于緊張的狀態(tài)。表1為國家火力電力年產(chǎn)量。我們國家是一個(gè)能源資源豐富的國家，煤炭資源豐富，但是由于社會(huì)生產(chǎn)的需要，當(dāng)前煤炭資源的數(shù)量已經(jīng)在不斷的下降，煤炭是電力開發(fā)的重要能源，但是當(dāng)前在電力的開發(fā)過程中由于種種原因?qū)е旅禾抠Y源利用不充分，從而導(dǎo)致了資源的浪費(fèi)。表2是國家在電力等方面使用的煤炭總量：

從表1以及表2中的數(shù)據(jù)顯示出火力電力的生產(chǎn)量與煤炭消耗量明顯的相差較大，從另一方面顯示出煤炭資源利用不充分，存在著大量的損耗。

1.2 電站汽輪機(jī)的主要組成部分

發(fā)電廠發(fā)電最主要的機(jī)器是汽輪機(jī)，然而從上表中看到煤炭資源得不到充分的利用，其最主要的原因取決于汽輪機(jī)在工作時(shí)能否將資源有效充分的利用。汽輪機(jī)主要就是利用蒸汽的能量轉(zhuǎn)化成為機(jī)械的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械，在電力中主要用作發(fā)電的原動(dòng)機(jī)。電站汽輪機(jī)主要由汽輪機(jī)本體設(shè)備、蒸汽系統(tǒng)設(shè)備、凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)備、給水系統(tǒng)設(shè)備以及其他輔助設(shè)備組成。圖1為電站汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)圖：

圖1 電站汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)圖

汽輪機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，任何一個(gè)部位處理不當(dāng)都容易造成零部件的損壞，縮短其工作期限，使得在發(fā)電時(shí)造成能源的浪費(fèi)。

汽輪機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換成為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力機(jī)械，主要是運(yùn)用在電力的發(fā)動(dòng)上。汽輪機(jī)在使用時(shí)出現(xiàn)以下幾個(gè)方面的問題：（1）汽輪機(jī)的運(yùn)行效率低下。電廠的汽輪機(jī)運(yùn)行效率低下主要是由于低壓缸一直處在濕蒸汽區(qū)域內(nèi)運(yùn)行，各個(gè)級(jí)別的隔板受到水的侵蝕使得氣封逐漸的脫落，導(dǎo)致了嚴(yán)重的漏氣的現(xiàn)象；（2）汽輪機(jī)經(jīng)常振動(dòng)。由于汽輪機(jī)制造方面的缺陷，如零部件的質(zhì)量問題以及汽輪機(jī)在安裝時(shí)由于安裝不好，造成在使用時(shí)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象；（3）汽輪機(jī)的能源消耗量大，產(chǎn)電量小于預(yù)計(jì)產(chǎn)能。

2 汽輪機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我們國家電廠汽輪機(jī)主要存在兩個(gè)方面的問題，一是能源消耗較大，二是排污過程中污染過大。然而，汽輪機(jī)技術(shù)在不斷進(jìn)步，目前世界上最主要的幾項(xiàng)技術(shù)是超臨界火電技術(shù)、循環(huán)流化床火電技術(shù)、增壓液化床聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)以及煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)，表3是對(duì)上述幾項(xiàng)技術(shù)在效率環(huán)保、可靠性等方面的比較。

3 汽輪機(jī)出現(xiàn)問題的因素

3.1 影響汽輪機(jī)運(yùn)行過程能耗的因素

汽輪機(jī)在電廠的所有發(fā)電設(shè)備中屬于比較復(fù)雜的設(shè)備，它在運(yùn)行時(shí)會(huì)受到很多因素的影響，這些因素會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)消耗的能源變得更大，這些影響因素主要有以下幾種：第一是電廠沒有隨著時(shí)代進(jìn)步的步伐隨時(shí)更新汽輪機(jī)的運(yùn)行技術(shù)，導(dǎo)致汽輪機(jī)的運(yùn)行能耗較高。第二是在汽輪機(jī)運(yùn)行的時(shí)候不能對(duì)它進(jìn)行合理地調(diào)整，導(dǎo)致汽輪機(jī)實(shí)際的負(fù)荷和它的運(yùn)行參數(shù)完全不同，在這種情況下汽輪機(jī)也不能達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài)，所以運(yùn)行能耗會(huì)增加。第三是在汽輪機(jī)運(yùn)行的過程中真空泵還會(huì)出現(xiàn)很多問題，其中一個(gè)問題就是真空泵的溫度較高就會(huì)使凝汽器的真空度增高，這就導(dǎo)致了整個(gè)汽輪機(jī)的熱力循環(huán)系統(tǒng)的效率大大下降，最終增加汽輪機(jī)的能耗。第四是汽輪機(jī)的頻繁啟動(dòng)與停機(jī)或者長(zhǎng)時(shí)間的暖機(jī)行為等都會(huì)增加能耗。

3.2 汽輪機(jī)啟動(dòng)方式的誤區(qū)

汽輪機(jī)最主要的支持動(dòng)力就是依靠熱力，汽輪機(jī)的啟動(dòng)主要就是受熱力的因素限制，在汽輪機(jī)加熱的過程中，我們?nèi)绾握业揭粋€(gè)合理的加熱方法，把溫度加到最佳的狀態(tài)，在保證安全的情況下，快速的啟動(dòng)起汽輪機(jī)，而很多時(shí)候大家都是注重了快速的啟動(dòng)汽輪機(jī)這一方面，而往往忽視了汽輪機(jī)的合理的溫度，導(dǎo)致很多的時(shí)候啟動(dòng)方法錯(cuò)誤，造成汽輪機(jī)出現(xiàn)各種問題。

3.3 汽輪機(jī)軸承問題

由于超負(fù)荷使得軸承的受力分布不均勻，個(gè)別的軸承超負(fù)荷導(dǎo)致油的進(jìn)入不順暢，軸承內(nèi)部進(jìn)入了雜物，破壞了原有的零部件。由于氣體進(jìn)入使得油進(jìn)入受到了阻力，破壞了順暢性。由于超負(fù)荷的工作，使得軸承的溫度普遍升高，在高溫的作用下使得潤(rùn)滑油發(fā)生變質(zhì)，極易破壞當(dāng)中的零部件。

4 針對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行過程中的問題所給出的措施

4.1 控制鍋爐的給水溫度

溫度是汽輪機(jī)運(yùn)行的最主要的一個(gè)因素。雖然表面上鍋爐的給水溫度與汽輪機(jī)沒有太大的關(guān)系，但是汽輪機(jī)會(huì)與鍋爐形成一個(gè)熱力循環(huán)系統(tǒng)，所以要想減少汽輪機(jī)的能源消耗問題就要控制鍋爐內(nèi)的水溫。如果給水溫度比較低，那么鍋爐升溫的時(shí)間就比較長(zhǎng)，這就需要消耗比較多的熱量來維持它的溫度，產(chǎn)生了熱損失，會(huì)大大降低鍋爐的效益。如果給水的溫度比較高，那么它升溫的時(shí)間就會(huì)相對(duì)較短一點(diǎn)，不需要很多的能源來維持溫度，鍋爐的排煙時(shí)間就相對(duì)比較少，熱損失就會(huì)變少，從而提高了鍋爐的熱效益。所以控制汽輪機(jī)的給水溫度是降低能耗的措施之一，研究表明正確控制給水溫度的措施有以下兩種：