火力發(fā)電廠汽輪機組的節(jié)能降耗措施研究

趙向富

摘 要：本文主要分析了火電廠汽輪機組的節(jié)能降耗的措施。

關鍵詞：汽機輪；凝汽器；節(jié)能降耗；應用

中圖分類號：TK26 文獻標識碼：A

火力發(fā)電在提供電力的同時消耗著我國煤炭資源并且造成環(huán)境污染。隨著我國經濟的迅速發(fā)展，重工業(yè)對電量的需求日益增加，火力發(fā)電變成了緩解電力緊缺的不二選擇，由于需要大量煤炭，過度開采導致地表下沉等危害?；鹆Πl(fā)電廠的三大主要設備鍋爐、汽輪機，發(fā)電機，為了有效地保證節(jié)能減排，我們將針對汽輪機進行改造來降低能耗。

1 汽輪機概述

汽輪機是一種以蒸汽為動力，并將蒸汽的熱能轉化為動能的旋轉式機械，廣泛的應用于現(xiàn)代火力發(fā)電廠中，與復式蒸汽機相比，汽輪機具有效率高，壽命長等優(yōu)點，當然它也存在著一些缺點，汽輪機在使用過程中會經常出現(xiàn)問題，比如汽輪機滲漏和汽缸變形等問題。隨著人們對電能需求的增多，火力發(fā)電的效率有必要提升，那么汽輪機組作為火力發(fā)電中一個重要的環(huán)節(jié)，也必須跟隨時代的要求，就必須得解決耗能大的問題，節(jié)能降耗迫在眉睫。

2 熱力系統(tǒng)存在的問題和影響，汽輪機的熱力系統(tǒng)的能損分析

2.1 汽輪機組熱力系統(tǒng)存在的問題。要進行一輪和二輪的修正，將修正值盡量的減??；汽輪機本體存在問題，輔機和熱力系統(tǒng)方面存在問題；基礎運行方式和參數(shù)控制方式存在問題這一系列問題歸納起來就是設計、制造、安裝、運行、維護整個的全過程，隨后反映出基礎運行的熱耗比較高。

2.2 火力發(fā)電廠汽輪機組能耗分析。（1）本體方面缸效率偏低，缸效率下降速度快。上下缸的溫差比較大，氣缸套變形。這一系列問題都反映在這實際的運行當中；（2）系統(tǒng)的有效能損失大，熱力系統(tǒng)復雜而且龐大，控制方式不合理；（3）冷端方面：真空的嚴密性；凝結器的清潔度；冷端系統(tǒng)的設備不完善；真空度低；循環(huán)水泵的運行不一定合理；真空泵的冷端設計存在問題；（4）能損的分析：我們在熱耗率的影響分析方面從三方面入手的，分別是：（a）本體的方面；（b）冷端系統(tǒng)方面；（c）熱力系統(tǒng)方面。主要考慮主輪機的泄漏，載熱蒸汽流量的變化等等方面。例如在10度時凝氣器壓力為3.5kPa，對熱耗率影響為-70.35而20度時凝汽器壓力為4.9kPa，對熱耗影響為0。

3 解決上述問題的技術方法及措施

按照原則有改造時要保證機組安全；設備與熱力系統(tǒng)并重；簡單好做，投入的資金小，效果明顯；針對機組運行時所反映的實際問題來進行設計，安裝，維護。解決該問題的方法是：通過現(xiàn)場調研，每個機組出現(xiàn)的問題可能會不一樣，隨后對機組進行局部和整體的實驗，看看哪部分出現(xiàn)了問題，隨后制訂出一套改進的方案，并要保證機組的安全性和經濟性，隨后進行現(xiàn)場試驗，驗證改進后的機組是否符合制定的要求，進行大致和深入的了解，然后總結經驗，進一步改進運行方式提高經濟性，可以讓大多數(shù)火力發(fā)電廠所接受，最后進行診斷實驗，保留數(shù)據，為以后的改進留下資料。（1） 針對本體方面問題的措施。本體方面有汽封形式，進行檢修工藝的改造；汽輪機本體監(jiān)測測量系統(tǒng)等，這些方法主要解決的是氣缸溫差大和汽缸變形等問題。（2）對于熱力系統(tǒng)方面問題的措施。簡化系統(tǒng)和設備；優(yōu)化電路的聯(lián)接；消除外漏并且盡可能減少內漏；合理的布局便于以后檢修。全面改造疏水系統(tǒng)通過合并，取消，改變流向來減少其熱損失；改變操作方式及閥門配置防止發(fā)生泄漏。（3）對冷端系統(tǒng)的處理。其目的是優(yōu)化冷端系統(tǒng)達到最大的經濟性，在一定負荷和循環(huán)水進口的溫度條件下。針對冷端系統(tǒng)的節(jié)能：保證在安全的前提下，通過定量分析影響冷端系統(tǒng)的主要因素，提出一系列的方法，改善設備運行水平，提高機組的性能指標。對于循環(huán)水系統(tǒng)：若系統(tǒng)阻力大于循環(huán)水泵會使冷卻水流量不足機組真空偏低；若系統(tǒng)阻力小于循環(huán)水泵，冷卻水流量偏大。

4 火力發(fā)電廠汽輪機組節(jié)能降耗的其他措施

4.1 將凝汽器調整至最佳真空狀態(tài)。汽輪機組中的排氣進入凝汽器后，通過凝汽器的冷卻裝置，凝結成為水，汽輪機組的乏氣凝結成為水后，體積固然縮小，使原來充滿蒸汽的凝汽器封閉空間變?yōu)檎婵?，以使汽輪機組內的蒸汽達到最低壓力，增大蒸汽在汽輪機組中的使用率，強化走凝汽器的換熱效果，提高循環(huán)熱效率。（1）保持凝汽器的清潔度。凝汽器的銅管內部極易結垢，而凝汽器結垢后會嚴重影響凝汽器的換熱效率，從而影響汽輪機組的熱經濟性，凝汽器內形成水垢后，會大大降低凝汽器的真空效果，由于水垢的導熱性差，因而極具的降低了凝汽器的換熱效率。然而凝汽器要如何清洗呢？凝汽器若是人工進行清洗，耗時耗力并且清洗效果不是很好，所以可以在凝汽器的冷卻水裝置附近裝一個專門清洗凝汽器的裝置，利用化學以及物理原理將凝汽器清洗干凈，使凝汽器達到最佳真空狀態(tài)，達到節(jié)能降耗作用。（2）降低冷卻水溫度。汽輪機組在運行過程中，凝汽器里的真空度會受到冷卻水的水溫等外界因素的影響，而影響冷卻水溫度的主要因素是循環(huán)水系統(tǒng)。如果冷卻裝置發(fā)生故障，其出水口溫度就會提高，影響冷卻效果，進而影響凝汽器里的真空狀態(tài)。針對此現(xiàn)象，需要定期的對冷卻水裝置進行檢查，并及時對其進行修護，以保障火力發(fā)電廠中汽輪機組運行時冷卻水的最佳溫度。（3）降低凝汽器熱負荷。降低凝汽器的熱負荷，能夠有效的提升汽輪機組的換熱效率，同時還可以減輕凝汽器的熱負荷。具體方法：在凝汽器喉部加裝霧化噴霧，以防止散熱損耗，進而減輕凝汽器的熱負荷。對提高真空有巨大作用。

4.2 提高給水溫度。給水溫度對于鍋爐燃料使用率具有直接影響，隨著給水溫度的提升，燃料的使用率也相應的增加。若是溫度過低，會增加煤炭的消耗，不但不經濟，而且還加重了空氣污染，煤炭利用率低，生產效率低下。對此，可適當?shù)脑黾咏o水溫度，具體實施方法如下：（1）保證高加投入率。保證高加投入率，就是在汽輪機組滑啟、滑停時，對給水溫度加以合理控制，在啟停過程中需要投入高壓加熱器，如果在操作過程中，出現(xiàn)了問題，就必須及時停止工作，在必要時，應對汽輪機組中換熱器進行清洗，以防止換熱器內的污垢造成熱壓力或溫差壓力，而達到節(jié)能降耗的作用。（2）保持水位，定期檢查加熱器并及時進行維修。加熱器水位對于回熱系統(tǒng)有著重要的影響，水位過高或過低都會對系統(tǒng)造成影響，水位過高，影響了換熱，端差增大；水位過低，也會對回熱系統(tǒng)造成影響。對此，可以在加熱器附近安裝水位自動調節(jié)裝置，以確保最合適的水位，并且要對其進行定期檢修。

4.3 降低汽輪機組啟動和運行時的能耗。由于汽輪機組在運行時的壓力值與真空時的壓力值之差過大，以致大量的蒸汽進入到系統(tǒng)中，降低了汽輪機組的工作效率。對此，可以減少兩者之間的壓力值差，縮短并網之差。

結語

在當前的經濟環(huán)境形式下，節(jié)能降耗成為時代的主流，汽輪機作為火力發(fā)電的一重要組成部分，也是耗能大戶，對火力發(fā)電的經濟運行、節(jié)能降耗有著直接影響。隨著人類需求的不斷變化，供應商也在不斷變化著，許多問題也在更新變化著，所以我們要在實踐中不斷發(fā)現(xiàn)問題，并尋求解決問題的方法。火力發(fā)電廠汽輪機組的節(jié)能降耗是一項復雜的工作，為了降低能耗，需要我們在實踐過程中總結經驗、不斷發(fā)現(xiàn)、引進先進技術和先進人才降低汽輪機組能耗，保證系統(tǒng)節(jié)能效果，提高社會生產率。

參考文獻

[1]敖中流.火力發(fā)電廠汽輪機組節(jié)能降耗措施探討[J].中國新技術新產品， 2013 （18）：100-101.