關(guān)于火電廠汽輪機(jī)運(yùn)行節(jié)能降耗措施的分析

摘 要：國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)不斷的增長下，人們物質(zhì)生活水平不斷提高，因此，人們當(dāng)今對(duì)電能的需求量越來越大，為提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益，提升電廠運(yùn)行效率，火力發(fā)電廠需求加強(qiáng)節(jié)能耗損。汽輪機(jī)是火電廠的重要組成部分，同時(shí)也是耗能大戶，因此，它對(duì)火力大電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、節(jié)能耗損有著較為直接的影響。鑒于此，文章就對(duì)火電廠汽輪機(jī)運(yùn)行節(jié)能耗損進(jìn)行分析，以求找出相應(yīng)地措施降低節(jié)能耗損。

關(guān)鍵詞：火電廠；汽輪機(jī)；節(jié)能降耗；電能

當(dāng)今，我國電力能源生產(chǎn)和供應(yīng)的主要模式之一是火力發(fā)電，數(shù)據(jù)顯示，就當(dāng)今階段而言，火力發(fā)電的比例仍占據(jù)電力生產(chǎn)活動(dòng)的一半以上?；鹆Πl(fā)電中使用到的能源是煤炭。因此，節(jié)能減耗這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，就需要重視發(fā)電渠道上的節(jié)能降耗，火力發(fā)電廠中重要的設(shè)備是汽輪機(jī)組，如下，針對(duì)火力發(fā)電的汽輪機(jī)組進(jìn)行降耗措施分析。

1 造成火電廠汽輪機(jī)能力耗損的影響因素

1.1 設(shè)備

汽輪機(jī)中最重要的組成部分是汽缸，其主要作用是隔開空氣和汽輪機(jī)的流通部分，進(jìn)而確保蒸汽可在汽輪機(jī)內(nèi)做功。保證氣缸的高效、合理運(yùn)行是減少汽輪機(jī)能量損耗的有效措施。但我國自行生產(chǎn)的汽缸設(shè)備存在一定的不足，汽輪機(jī)組的缸效率的實(shí)際值低于設(shè)計(jì)值，并且與國際水平相比，有著較大差距。因此，缸效率的降低在各種工況下都導(dǎo)致汽輪機(jī)的整體能力消耗增大。

1.2 溫度、壓力

汽輪機(jī)的工作效率與溫度和壓力值有著直接關(guān)系，當(dāng)空氣吹入的比例過高或噴水量較大時(shí)，因燃料的供應(yīng)不足，導(dǎo)致溫度達(dá)不到相應(yīng)地要求。因此，可能會(huì)產(chǎn)生加熱器出現(xiàn)嚴(yán)重的積垢現(xiàn)象，可以說，這些都對(duì)汽輪機(jī)組的耗能造成影響，還在一定程度上降低工作效率。當(dāng)水力壓強(qiáng)不足的情況下，因燃燒不夠充分，會(huì)增加蒸汽的流量，造成機(jī)組蒸汽的氣壓降低，從而對(duì)機(jī)組的工作效率造成一定影響。

1.3 電力負(fù)荷

當(dāng)電網(wǎng)工作中電力負(fù)荷篇幅變化較大的情況下，極容易出現(xiàn)峰谷變化。因此，汽輪機(jī)可通過反復(fù)的調(diào)整去適應(yīng)電力負(fù)荷的大幅度變化。這樣一來，必然會(huì)對(duì)大氣汽輪機(jī)造成不必要的能量耗損。

2 火力發(fā)電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗的可行性原因

2.1 技術(shù)原因

上世紀(jì)末，我國就已經(jīng)開始對(duì)老式汽輪機(jī)進(jìn)行了技術(shù)改造。截止到日前，多年的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)下使得我國的汽輪機(jī)在節(jié)能方面取得了較大成就。而且經(jīng)過改造之后的汽輪機(jī)不僅能夠有效地降低耗損，還能夠有效地提升熱效率，提高資源能源的轉(zhuǎn)換效率，并在一定程度上提高了汽輪機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性?；诖硕?，我國已經(jīng)具備了對(duì)汽輪機(jī)實(shí)行降低耗能的技術(shù)條件。

2.2 經(jīng)濟(jì)原因

對(duì)于任何一個(gè)企業(yè)而言，首先需要考慮到經(jīng)濟(jì)利益。因此，在對(duì)火電廠汽輪機(jī)實(shí)施技術(shù)革新之前，需要對(duì)成本收益進(jìn)行了解，進(jìn)而避免為實(shí)現(xiàn)節(jié)能項(xiàng)目而過多的投入成本。經(jīng)過對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)分析得出，技術(shù)革新花費(fèi)的成本比購買新的汽輪機(jī)花費(fèi)成本要高，但是經(jīng)過一系列的改造之后，可大大降低汽輪機(jī)的能耗量，并且不影響火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。基于此而言，從經(jīng)濟(jì)方面入手分析得出，汽輪機(jī)的改造具有可行性。

3 有效降低汽輪機(jī)運(yùn)行耗損的具體措施分析

3.1 保障良好的工作環(huán)境

汽輪機(jī)裝置中最重要的設(shè)備之一是凝器設(shè)備，因而，凝器設(shè)備的質(zhì)量和運(yùn)行狀況可對(duì)汽輪機(jī)的工作效率造成直接影響。凝汽設(shè)備在汽輪機(jī)組的熱力循環(huán)中起到一定的冷凝作用。因凝汽設(shè)備在正常的工作時(shí)，可保持一定的真空程度，并且真空度和機(jī)組的功能呈正相關(guān)。鑒于此而言，對(duì)汽輪機(jī)排次的壓力和溫度進(jìn)行降低可提高熱循環(huán)效率?；诖耍刹扇”匾氖侄伪Ｕ夏鞴ぷ鲿r(shí)的真空度。具體而言，真空度應(yīng)當(dāng)采用的具體方法為：保障機(jī)組的密封性能、注意對(duì)水環(huán)式真空泵進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)、加強(qiáng)對(duì)管道進(jìn)行檢測(cè)、保持凝汽設(shè)備內(nèi)的水位穩(wěn)定?？梢哉f，達(dá)到這些工作環(huán)境，能夠在一定程度上降低汽輪機(jī)運(yùn)行的耗能。

3.2 適當(dāng)提高給水溫度

鍋爐燃燒的消耗情況對(duì)給水溫度產(chǎn)生影響。當(dāng)溫度降低到一定程度時(shí)會(huì)增添煤炭消耗，這不僅降低鍋爐的生產(chǎn)效率，還會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧，對(duì)空氣環(huán)境造成一定污染。基于此，為解決該問題，可以適當(dāng)?shù)靥岣呓o水溫度。具體而言，保障高加投入率，當(dāng)汽輪機(jī)組啟動(dòng)和滑停時(shí)，可對(duì)水溫進(jìn)行控制，并且啟停中，可解列或投入高壓加熱器，當(dāng)出現(xiàn)違規(guī)操作時(shí)，需要及時(shí)制止。同時(shí)，定期對(duì)管道內(nèi)部進(jìn)行清理，降低污垢位置的熱應(yīng)力和溫差應(yīng)力。此外，保持一定的水位，防止檢漏情況。因此，運(yùn)行過程中需要保持良好地水位，當(dāng)機(jī)組進(jìn)行檢修時(shí)，可對(duì)熱氣進(jìn)行適當(dāng)檢查。

3.3 對(duì)汽輪機(jī)的啟停過程進(jìn)行優(yōu)化

汽輪機(jī)的啟停過程類似于汽車的啟動(dòng)和停止，一般而言，會(huì)消耗較多柴油，并且啟停會(huì)在一定程度上增加能量的耗損?；诖硕裕瑢?duì)汽輪機(jī)啟停過程進(jìn)行優(yōu)化顯得極為必要。啟動(dòng)時(shí)應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范，對(duì)汽輪機(jī)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。一旦發(fā)現(xiàn)異常，則應(yīng)立即采取措施，比如主汽門的壓力和凝汽器的真空度高于汽輪機(jī)冷態(tài)時(shí)的沖轉(zhuǎn)參數(shù)，這主要是因暖管時(shí)間過長造成的，這種情況會(huì)大大增加汽輪機(jī)的啟動(dòng)電耗，進(jìn)而導(dǎo)致能量浪費(fèi)。此時(shí)，可以在啟動(dòng)時(shí)采用開高低旁的方法降低主汽門蒸汽的壓強(qiáng)，同時(shí)，采用開啟真空破壞門的方法降低凝汽器的真空度。對(duì)于汽輪機(jī)運(yùn)行過程中的優(yōu)化，一般采用“定-滑-定”的調(diào)節(jié)方式，即在低負(fù)荷工況時(shí)，為了保證汽輪機(jī)機(jī)組的正常運(yùn)行，采用定壓調(diào)節(jié)的方法；高負(fù)荷工況時(shí)，采用調(diào)節(jié)噴嘴的方式，通過改變通流面積的方法保持汽輪機(jī)的高效率運(yùn)行；當(dāng)汽輪機(jī)處于高、低負(fù)荷之間時(shí)，采用滑壓運(yùn)行的方式，通過對(duì)鍋爐壓力的調(diào)節(jié)調(diào)整負(fù)荷。當(dāng)對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)汽量逐漸降低至0。此時(shí)，汽輪機(jī)的主汽門關(guān)閉，汽缸等各零部件逐漸冷卻。根據(jù)進(jìn)汽參數(shù)的不同，可將汽輪機(jī)的停機(jī)過程分為滑參數(shù)停機(jī)和額定參數(shù)停機(jī)。為了優(yōu)化汽輪機(jī)的停機(jī)過程，可選用滑參數(shù)停機(jī)的方式。這種方法可充分利用鍋爐機(jī)組的余熱發(fā)電，避免了熱量的浪費(fèi)，同時(shí)，還可以有效降低汽輪機(jī)各部件的溫度，有利于設(shè)備安全。

3.4 保障凝汽機(jī)的最佳真空狀態(tài)

凝汽設(shè)備作為火力發(fā)電汽輪機(jī)組中一個(gè)不可缺少的組成部分，凝汽設(shè)備主要是負(fù)責(zé)將汽輪機(jī)的排氣經(jīng)過冷卻凝結(jié)后使之凝結(jié)成水，這一做法可產(chǎn)生高空真空，能夠促進(jìn)進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)部做工的蒸汽發(fā)生膨脹。當(dāng)遇到凝汽設(shè)備無法工作時(shí)，會(huì)對(duì)汽輪機(jī)組的穩(wěn)定、安全運(yùn)行造成影響。因此，為有效實(shí)現(xiàn)活力發(fā)電廠節(jié)能目的，需要保障凝汽達(dá)到最佳真空狀態(tài)。

首先，可對(duì)冷卻面進(jìn)行清洗，因凝汽器內(nèi)會(huì)存在一定污垢，阻礙傳熱過程的順利進(jìn)行。因循環(huán)冷卻常常是選用經(jīng)過嚴(yán)格處理的場(chǎng)內(nèi)水。此外，還可以對(duì)冷卻面的周期進(jìn)行清洗。通常意義上而言，清洗冷卻面常常會(huì)采用酸洗法和干洗法。這主要是因?yàn)槔鋮s面結(jié)構(gòu)是經(jīng)過長時(shí)間的積累才可能產(chǎn)生的真空現(xiàn)象。因此，為了準(zhǔn)確判斷冷卻面是否存在結(jié)垢現(xiàn)象，可將對(duì)冷卻面清潔過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。因冷卻面結(jié)垢會(huì)損失阻力。因此，初始階段可采用干洗法。

另外，在降低凝汽器的熱負(fù)荷中，為提高凝汽設(shè)備的熱效率，可采取相應(yīng)有效措施設(shè)法降低凝汽器的熱負(fù)荷。操作方法集體來說，可在凝汽器的喉部加設(shè)霧化噴頭，借助接觸式傳熱，吸收定量的凝汽器潔熱，這在一定程度上補(bǔ)充初鹽汽水在凝汽中產(chǎn)生混合式的凝汽器，進(jìn)而在一定程度上降低凝汽器的熱負(fù)荷，使得熱負(fù)荷保持真空狀態(tài)。此外，將表面式的加熱器設(shè)備加設(shè)在凝汽器的排氣缸喉部和凝汽器上班，連接加熱器入口和工業(yè)水系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)加熱操作。

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作者簡介：葉光磊（1987，6-），男，籍貫：天津市薊縣，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：火力發(fā)電廠相關(guān)。