发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术研究

摘要：本文通过对发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术进行研究具有非常重要的意义，旨在促进热效率提升和汽轮机整机性能改进，全面提高汽轮机应用效能和节能减排的效果，并且促进发电厂经济效益的提升。未来，汽轮机节能技术应用与发展仍然与发电厂的生产能力及环保标准息息相关，政府和企业应加大对节能技术的投入和支持力度，深化对汽轮机运行机理的研究，探索更加高效、环保的节能技术，促进生产模式持续优化。

关键词：发电厂；汽轮机；辅机设备；节能技术

引言

为达到节能减耗的目标，应加强控制发电厂汽轮机组中的能源消耗，同时也要降低发电厂整体的用电率，并做好日常生产管理工作中的节能降耗，结合发电厂具体的运行状况，以此为依据制定针对性强的节能减排措施，有效运用多种控制技术手段，全方面管控发电厂内部运行系统，减少资源能源消耗。另外，要结合发电厂运行发展实际需要，利用现代化信息技术持续更新和优化节能技术，从而提高发电厂运行水平，强化节能效果。

1节能技术的概述

节能技术的应用成为提升热效率和降低环境影响的关键途径，汽轮机组作为发电厂的核心部分，其节能技术的应用主要围绕提升能量转换效率、优化热能利用、降低运行成本以及减少排放。首先，通过采用高效的汽轮机设计，如采用高性能的材料和改进的叶片几何形状，可以减少能量在转换过程中的损失，提升汽轮机的热力性能。此外，高效的汽轮机设计还可以通过降低汽轮机的内部摩擦和提高密封效果，进一步提升效率。在提高蒸汽循环效率方面，利用高温高压蒸汽可以显著提高整体发电效率。同时，采用再热技术和多级加热系统可以有效地利用排出的蒸汽，减少热能的浪费。废热回收技术则是通过利用汽轮机排放的废热来进行额外的电力生产或其他用途，从而实现能源的二次利用和降低整个发电过程中的能源损失。

2发电厂汽轮机节能技术的应用要点

2.1汽轮机设计优化

汽轮机是重要设备，发电机组的效率和煤耗水平都会受到汽轮机运行水平的影响，要结合实际情况，对汽轮机设计进行优化。在汽轮机中叶片是重要的部件，可以采用空气动力学优化的叶片形状，使用高温合金材料等更为优质的材料，提高汽轮机叶片的转化效率，减少能量损失，从而提高发电机组的整体效率。也可以在汽轮机系统中加装减震器、涡轮增压器等高效的节能设备，来减少能量损失。并根据发电厂的实际标准和需求，对汽轮机的参数进行优化调整，例如，可以增加汽轮机的入口温度和压力，来优化汽轮机的运行效果。在汽轮机日常运行期间，要定期检测其性能，重点检查汽轮机叶片的磨损情况、测量汽轮机的转速、温度和压力等参数情况，确保汽轮机的运行在最佳状态，保持高效稳定的运行。

2.2合理控制汽轮机启停环节的能源消耗

要想有效控制汽轮机组运行期间的能耗，则应优化启停环节。一般在启动该设备之前，需要提前预热处理，升高机组内部温度，而整个过程会产生较大能耗，需要工作人员准确把握启停时机，以免时间过长增加能源消耗量。同时，在停机检查汽轮机状态阶段，要求检修人员严格按照规章制度规范操作，全面排查安全隐患，确保能够及时发现潜在风险，开展针对性检修工作，保障检修质量，使汽轮机始终保持良好运行状态，延长使用寿命，减少由故障隐患造成的能源损耗。

2.3做好汽轮机水温和水位的调节工作

给水温度的变化会影响回热抽气量的变化，关系到汽轮机运行能力，汽轮机组运行期间需考虑到水温对设备能耗的影响，要想维持正常运行状态，则应注重调节水温，将其控制在要求范围内。发电厂发电期间燃料用量的多少会引起水温变化，若水温过高或者过低，都会增加系统运行能耗，还会影响机组运行效率。所以，在调节管控汽轮机组的过程中，需要重视调节汽轮机运行水温，明确正常范围标准，注重严格把控，使汽轮机组始终保持高效、平稳的运行状态，减少能源消耗。

2.4优化燃烧系统，实施废热回收

（1）应用燃料预处理技术。优化燃料品质，提前对燃料进行粉碎、干燥和预加热等预处理，增加其可燃性，提升燃料燃烧利用率，减少不完全燃烧产生的污染物。

（2）引进新型燃烧器。应用具有低氮氧化物排放的新技术，通过数字化控制优化燃料与空气的混合比例，实时监测燃烧状态，保证燃烧过程高效、清洁，同时减少燃料浪费。

（3）应用废热回收系统。利用余热回收装置收集汽轮机排放的高温废热，通过热交换器将其转化为有用的热能或驱动发电机发电，实现驱动性能的进一步提升。

2.5优化蒸汽循环，提升压缩效率

（1）应用蒸汽再热技术。蒸汽温度对于汽轮机的性能影响明显，通过在汽轮机中引入蒸汽再热技术，重新加热高压级蒸汽，使其再次输入中间压力级涡轮，从而有效利用烟气中的余热，提高驱动效率，提升热效率。（2）优化蒸汽循环系统。利用数字控制技术优化蒸汽驱动过程，考虑负荷变化和环境条件的影响，实现更加精确的蒸汽控制，确保蒸汽流动顺畅、能量损失最小。（3）应用蒸汽再压缩技术。针对中间压力级蒸汽进行再压缩，提高其压力后再次输入高压级涡轮进行驱动利用，可以有效提高整机性能。

3发电厂辅机设备节能技术分析

3.1冷却系统节能技术

（1）循环水泵冷却技术的应用。首先，循环水泵的选择对节能至关重要。选择高效的循环水泵可以减少能源消耗。高效的循环水泵通常采用先进的设计和材料，具有更高的转换效率和较低的泄漏损失。其次，采用变频调速控制系统对循环水泵进行控制也是节能的有效手段。通过使用变频器，可以根据实际需求调整水泵的转速和流量，使其在最佳运行点工作，从而提高能效并减少能耗。

（2）高效换热器设计。高效换热器设计是发电厂辅机设备节能技术中的重要一环，旨在最大程度地提高换热效率，减少能源浪费。通过对换热器的结构和流体力学性能进行优化，以提高热量传递效率和降低压降损失。采用先进的计算方法，可以精确评估不同设计参数对换热性能的影响。在材料选择方面，使用高导热性材料，以增加换热器的传热能力。

3.2辅机设备能量管理

辅机设备能量管理是指对发电厂中的泵、风机、压缩机等辅助设备进行能耗监测、故障检测与诊断，并采取相应的节能控制策略，以提高其能效和运行效率。在发电厂中可以通过安装能耗监测设备，实时获取辅机设备的能耗数据并进行数据分析，以确定各个设备的能耗特征和能耗高峰时段，为后续的节能措施提供依据，从而减少因故障引起的能源浪费。

结束语

要实现发电厂运行节能降耗、绿色环保等目标，要积极完善相关策略。通过加强发电厂节能技术的应用，可以实现设备运行优化、系统运行灵活性等方面的提升，为发电厂节能降耗提供技术支持。因此，本文通过对发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术进行研究至关重要，可以提升汽轮机组的热效率，并且对提高发电效率、降低运行成本具有重要意义。

参考文献

[1]白敬.发电厂汽轮机组的节能降耗措施研究[J].现代制造技术与装备，2023，59（2）：129-131.

[2]魏子航.火电厂集控运行节能降耗技术研究[J].石河子科技，2023（04）：35-36.

[3]钱白云.汽轮机运行的节能降耗技术分析[J].中国设备工程，2021（2）：216-217.

[4]邱钰滢，靳兰一.火电厂汽轮机组节能措施研究与应用[J].电子元器件与信息技术，2024，8（6）：178-180.

[5]徐亮亮.火电厂集控运行节能降耗技术探讨[J].节能与环保，2023（09）：53-55.