優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)和汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能效果分析

孫新濤

（云南大唐國(guó)際紅河發(fā)電有限責(zé)任公司，云南 開遠(yuǎn) 661600）

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，生態(tài)建設(shè)問(wèn)題被逐漸提上政策日程，提高能源利用率是改善生態(tài)環(huán)境的重點(diǎn)，本文對(duì)當(dāng)前我國(guó)的能源利用問(wèn)題進(jìn)行分析，并且對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的蒸汽管網(wǎng)以及汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的節(jié)能效果進(jìn)行分析與探討，旨在促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：蒸汽管網(wǎng) 汽輪機(jī) 節(jié)能運(yùn)行 優(yōu)化措施

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2017）11-0-01

引言

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的要求越來(lái)越高，生產(chǎn)過(guò)程中消耗的能源越來(lái)越多。蒸汽管網(wǎng)和汽輪機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的重要設(shè)備，舊式的蒸汽管網(wǎng)已經(jīng)不能滿足工業(yè)發(fā)展的需要，在生產(chǎn)過(guò)程中帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題、生態(tài)問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。要想改善我國(guó)的能源消耗以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)，應(yīng)該要對(duì)蒸汽管網(wǎng)、汽輪機(jī)的運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，從而不斷提高蒸汽管網(wǎng)和汽輪機(jī)的運(yùn)行水平，減少生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境帶來(lái)的污染和破壞程度。

一、蒸汽管網(wǎng)優(yōu)化措施

蒸汽管網(wǎng)是工業(yè)生產(chǎn)中的重要設(shè)備，老式的蒸汽管網(wǎng)雖然經(jīng)過(guò)了多次技術(shù)改造，其技術(shù)水平有了改進(jìn)，但是依舊存在一些問(wèn)題，例如設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中蒸汽損耗較多，對(duì)能源的利用率較低。如果想要對(duì)蒸汽設(shè)備的效率低下以及能源耗費(fèi)問(wèn)題進(jìn)行解決，就必須要對(duì)蒸汽管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上加強(qiáng)對(duì)管網(wǎng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，不僅提升蒸汽管網(wǎng)的運(yùn)行水平，還能對(duì)蒸汽管網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中多余的凝結(jié)水進(jìn)行回收，有助于降低蒸汽計(jì)量損耗以及主干線散熱造成的損失。對(duì)蒸汽管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化的主要措施有以下幾個(gè)方面：

1.優(yōu)化排凝放空系統(tǒng)

如果對(duì)蒸汽系統(tǒng)的排凝放空系統(tǒng)問(wèn)題進(jìn)行解決，則可以確保系統(tǒng)的凝結(jié)水正確排放，并且可以及時(shí)對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行回收和重復(fù)利用。如何正確地對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行排放和回收，可以從以下幾個(gè)方面著手對(duì)排凝放空系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，第一，在具有長(zhǎng)期性排放凝結(jié)水的位置設(shè)置汽水分離器以及輸水器，根據(jù)正確的程序控制對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行回收，以減少凝結(jié)水的浪費(fèi)，降低直接排放凝結(jié)水帶來(lái)的污染。第二，設(shè)計(jì)效率較高的氣動(dòng)式排凝回收系統(tǒng)，通過(guò)中壓汽水分離器對(duì)中壓蒸汽進(jìn)行分離，使其成為中壓力凝結(jié)水、次中壓蒸汽，然后再通過(guò)分離設(shè)備對(duì)分離之后的凝結(jié)水以及次壓蒸汽進(jìn)行分離，得到壓力較低的凝結(jié)水和蒸汽，利用這種方式改變凝結(jié)水以及蒸汽的壓力，解決排凝放空問(wèn)題。

2.制定可行的方案

當(dāng)全部管段遞歸結(jié)束之后，應(yīng)該要設(shè)計(jì)滿足限制條件的保溫層厚度、管道規(guī)格，此時(shí)程序會(huì)得到一個(gè)可行的方案條件，并且對(duì)該方案中涉及的目標(biāo)函數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，然后將設(shè)計(jì)的方案與其他方案進(jìn)行比較，分析目標(biāo)函數(shù)值的變化情況，最后采取函數(shù)值較小的方案。

3.對(duì)保溫系統(tǒng)進(jìn)行改善

很多老式的蒸汽管網(wǎng)都采用傳統(tǒng)的保溫裝置，這種裝置對(duì)保溫層的工作會(huì)產(chǎn)生很大的負(fù)面影響，例如熱量流失速度較快，工作效率較低，會(huì)增加散熱損耗，因此傳統(tǒng)的蒸汽管網(wǎng)中的保溫設(shè)置已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)要求，要進(jìn)一步對(duì)保溫系統(tǒng)進(jìn)行改善，提高保溫裝置的保溫性能，對(duì)保溫設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化。

二、優(yōu)化汽輪機(jī)的策略分析

1.提高經(jīng)濟(jì)性

汽輪機(jī)具有良好的熱經(jīng)濟(jì)性，在機(jī)組負(fù)荷比較高的情況下，要采用定壓式運(yùn)行方法，不斷提高內(nèi)部的工作效率。在外部負(fù)荷較低的時(shí)候，想要提高汽輪機(jī)的熱經(jīng)濟(jì)性，則可以采用閥門全開式的滑壓式復(fù)合運(yùn)行方法，對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行提升。一般對(duì)汽輪機(jī)的熱力裝置的供氣方式有三種，第一種是通過(guò)汽輪抽汽機(jī)供給，一種是通過(guò)鍋爐直供，一種是通過(guò)減溫減壓器來(lái)供氣。減溫、減壓器一般會(huì)在熱備用狀態(tài)下運(yùn)行，但是由于在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)汽輪機(jī)的調(diào)整不夠及時(shí)，或者汽輪機(jī)的蒸汽波動(dòng)比較頻繁，則會(huì)使減溫減壓器提供蒸汽。使用減溫減壓器會(huì)產(chǎn)生很大的能量損失，所以在汽輪機(jī)的優(yōu)化策略中，應(yīng)該要盡量減少減溫減壓器的使用，可以利用汽輪機(jī)抽汽方式來(lái)替代減溫減壓器供氣方式，提高汽輪機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，使得汽輪機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到提升。

2.優(yōu)化汽輪回?zé)嵯到y(tǒng)

汽輪回?zé)嵯到y(tǒng)是汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的重要組成部分，回?zé)嵯到y(tǒng)的優(yōu)化也是提高汽輪機(jī)運(yùn)行效率的重要途徑，保持汽輪機(jī)組的回?zé)嵯到y(tǒng)正常運(yùn)行，應(yīng)該要注意以下幾個(gè)方面：第一，對(duì)加熱器以及油汽的運(yùn)行參數(shù)要定期記錄，在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的任何不正常的情況都應(yīng)該要及時(shí)處理。第二，對(duì)加熱器運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，汽輪機(jī)正常運(yùn)行的前提下，可以采用消缺辦法，等汽輪機(jī)停機(jī)的時(shí)候?qū)訜崞鞯膯?wèn)題進(jìn)行解決。第三，確保加熱器的水位正常。加熱器在運(yùn)行過(guò)程中的水位是否正常，會(huì)直接影響加熱器的工作效率，運(yùn)行過(guò)程中必須要確保加熱器處于正常水位，提高對(duì)加熱器水位的投入比率，并且增強(qiáng)加熱器的自動(dòng)性。第四，對(duì)鍋爐與汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)的溫度進(jìn)行對(duì)比，分析兩者之間的溫度差異，并且找到溫差原因，及時(shí)解決問(wèn)題，提高汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)的工作效率。

3.對(duì)汽輪機(jī)組的疏散水系統(tǒng)進(jìn)行改善

優(yōu)化汽輪機(jī)組的疏散水系統(tǒng)是減少機(jī)組泄露的主要途徑，可以減少機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中的能耗過(guò)大的問(wèn)題。優(yōu)化疏散水系統(tǒng)，可以從以下幾個(gè)方面著手：第一，提高檢修質(zhì)量，在零部件的選擇上應(yīng)該要控制其質(zhì)量，尤其是要控制閥門的質(zhì)量，增強(qiáng)疏散水系統(tǒng)的閥門控制力，延長(zhǎng)閥門使用壽命，并且可以確保閥門關(guān)閉的嚴(yán)密性，減少泄露。第二，對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)監(jiān)控，要充分利用常規(guī)監(jiān)控方式，例如檢修人員要通過(guò)觸覺(jué)、視覺(jué)、嗅覺(jué)等感官對(duì)系統(tǒng)是否出現(xiàn)泄露情況進(jìn)行檢驗(yàn)，如果系統(tǒng)存在泄露，要及時(shí)對(duì)泄露的位置、泄露的程度進(jìn)行判斷，然后進(jìn)行及時(shí)處理。第三，在內(nèi)部泄露問(wèn)題的處理上，除了對(duì)各種設(shè)備和零部件的質(zhì)量進(jìn)行控制之外，還可以在系統(tǒng)中裝設(shè)隔離閥門，對(duì)閥門的位置進(jìn)行調(diào)整，在運(yùn)行操作人員調(diào)整閥門或者開關(guān)閥門的時(shí)候，要形成開關(guān)全部打開的習(xí)慣，并且防止沖刷泄露。第四，當(dāng)汽輪機(jī)組正常開啟之后，要及時(shí)檢查汽輪機(jī)以及疏散水系統(tǒng)的工作狀況，檢查閥門的關(guān)閉是否嚴(yán)實(shí)。

4.提升機(jī)組的流通效率及相關(guān)運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定性

在汽輪機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)于機(jī)組的流通效率，也要不斷改善，可以從以下幾個(gè)方面著手對(duì)汽輪機(jī)組的流通效率進(jìn)行提升。第一，對(duì)機(jī)組的性能以及特征進(jìn)行明確，然后對(duì)軸封以及汽封的間隙進(jìn)行調(diào)整，將其調(diào)整到中下值區(qū)域，確保機(jī)組性能正常。第二，對(duì)汽輪機(jī)組進(jìn)行大檢修的時(shí)候，應(yīng)該要對(duì)汽輪機(jī)組的運(yùn)行流通部分進(jìn)行仔細(xì)檢查，并且對(duì)可能出現(xiàn)堵塞的地方進(jìn)行全面檢查，及時(shí)處理，確保汽輪機(jī)組中沒(méi)有堵塞現(xiàn)象產(chǎn)生。第三，對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行控制。在確保機(jī)組的主、干熱蒸汽參數(shù)處于穩(wěn)定情況的基礎(chǔ)上，可以控制再熱器減溫水的噴射劑量，并且要確保主、干熱蒸汽參數(shù)設(shè)置保持在汽輪機(jī)組的紅線位置，加強(qiáng)鍋爐相關(guān)人員對(duì)汽輪機(jī)組操作的監(jiān)督，保證汽輪機(jī)組的回?zé)嵯到y(tǒng)的水溫處于正常狀態(tài)，而且能夠正常運(yùn)行。

三、蒸汽管網(wǎng)和汽輪機(jī)優(yōu)化之后的節(jié)能效果分析

蒸汽管網(wǎng)以及汽輪機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的重要裝置設(shè)備，在運(yùn)行過(guò)程中傳統(tǒng)的技術(shù)方案的可行性越來(lái)越低，而且對(duì)能源的消耗較大，節(jié)能效果達(dá)不到要求。所以必須要積極加強(qiáng)對(duì)蒸汽管網(wǎng)以及汽輪機(jī)的優(yōu)化，通過(guò)優(yōu)化之后帶來(lái)的節(jié)能效果相對(duì)于原來(lái)的生產(chǎn)模式而言，效果十分顯著。例如通過(guò)降低減溫、減壓器的蒸汽通過(guò)量以及放空量，改善汽輪機(jī)的抽汽裝置的工作模式，提高了回?zé)嵯到y(tǒng)的工作效率，使得蒸汽管網(wǎng)以及汽輪機(jī)的能源消耗得到很大程度的控制，提高了蒸汽管網(wǎng)和汽輪機(jī)運(yùn)行的工作效率。根據(jù)企業(yè)對(duì)優(yōu)化之后的蒸汽管網(wǎng)以及汽輪機(jī)工作監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)得知，當(dāng)減溫、減壓器大體上處于全關(guān)的熱備用狀態(tài)時(shí)，蒸汽的通過(guò)量也不斷降低，汽輪機(jī)的凝氣量也不斷降低，對(duì)能源的利用率得到了很大程度的提升?？傮w而言，通過(guò)蒸汽管網(wǎng)和汽輪機(jī)優(yōu)化，能源利用率水平有了提高。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，蒸汽管網(wǎng)和汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的能耗問(wèn)題一直都是工業(yè)生產(chǎn)中的重點(diǎn)問(wèn)題，造成能源消耗過(guò)大，環(huán)境污染比較嚴(yán)重。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)蒸汽管網(wǎng)以及汽輪機(jī)的優(yōu)化水平有了提高，對(duì)蒸汽管網(wǎng)以及汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的能耗問(wèn)題進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，可以從提高汽輪機(jī)的抽汽發(fā)電比例來(lái)提高經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，降低能耗，可以優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)的運(yùn)行，用汽輪機(jī)抽汽供汽代替減溫減壓器供汽，減少減溫減壓器供汽帶來(lái)的能耗問(wèn)題。但需要注意的是，在蒸汽系統(tǒng)優(yōu)化過(guò)程中，對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行跟蹤時(shí)，一般還采用人工計(jì)算的方式，這種計(jì)算方式存在跟蹤滯后的問(wèn)題，所以未來(lái)還可以建立優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)和汽輪機(jī)運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模型，實(shí)時(shí)地反映出蒸汽管網(wǎng)的運(yùn)行情況，達(dá)到實(shí)時(shí)跟蹤，實(shí)時(shí)優(yōu)化的目的。

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