火電機(jī)組運(yùn)行中的節(jié)能優(yōu)化技術(shù)研究

李 海，周宗立，周宗偉，梅小麗

（1.大唐許昌龍崗發(fā)電有限責(zé)任公司，河南 許昌 461670；2.國網(wǎng)河南省電力公司，河南 鄭州 450016；3.國網(wǎng)鄭州供電公司，河南 鄭州 450016）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各種能源的消耗也越來越大，就全世界的情況來看，我國已經(jīng)成為第二大能源消耗國，與此同時成為對能源依賴度最高的國家之一，能源緊缺已經(jīng)成為制約我國發(fā)展的瓶頸，嚴(yán)重阻礙著經(jīng)濟(jì)與社會的可持續(xù)發(fā)展。在這種情況下，電力工業(yè)是我國的國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)行業(yè)，主要能源行業(yè)，與此同時也是資源密集型產(chǎn)業(yè)［1］。目前，國家發(fā)改委制定《節(jié)能中長期專項(xiàng)規(guī)劃》，加大改革火電機(jī)組攻堅(jiān)技術(shù)，節(jié)能減排，力求快速推廣科學(xué)使用技術(shù)，遏制高耗能、高排放，提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，火電機(jī)組更新節(jié)能優(yōu)化技術(shù)勢在必行。

1 火電機(jī)組節(jié)能技術(shù)的基本理論

火力發(fā)電廠是能量轉(zhuǎn)化的場所，將燃料生產(chǎn)為熱能、機(jī)械能以及電能。由化石燃料轉(zhuǎn)化為能量的整個過程中，在不同階段所產(chǎn)生的數(shù)量參數(shù)不等，這是因?yàn)樵诓煌A段火電機(jī)組運(yùn)行會損失必要的熱能，也會因?yàn)樵O(shè)計(jì)、安裝不當(dāng)?shù)仍斐傻臒崮芰魇?、能量轉(zhuǎn)化不完整、摩擦阻力大、燃料燃燒不充分等熱量浪費(fèi)［2］。那么節(jié)能技術(shù)的使用就是為了減少能耗，明確發(fā)電廠在轉(zhuǎn)化能量時所出現(xiàn)的各種能量損失、耗能位置、損失的多少、損失的原因以及產(chǎn)生的結(jié)果，以便制定相應(yīng)的改進(jìn)措施。

2 火電機(jī)組的節(jié)能措施

2.1 汽輪機(jī)的節(jié)能措施

轉(zhuǎn)子與靜子之間的轉(zhuǎn)動會引起漏氣，阻礙級內(nèi)流動；汽輪機(jī)的啟動、停機(jī)、變負(fù)荷過程，引起的熱應(yīng)力、熱膨脹、熱變形；機(jī)組人員操作能力、操作水平，都會影響汽輪機(jī)效率的升降［5］。在安裝過程中，氣缸內(nèi)效率與汽輪機(jī)安裝的關(guān)系最大。通過檢修對間隙進(jìn)行調(diào)整是節(jié)能的有效辦法，具體步驟：（1）氣缸的定位。利用合理的施工技術(shù)對氣缸進(jìn)行定位，并且對氣缸進(jìn)行監(jiān)督和調(diào)整。先定位、調(diào)整、消除外部應(yīng)力再安裝抽汽導(dǎo)汽管道、氣缸扣蓋，防止缸體變形、氣缸中心偏移。（2）檢修汽輪機(jī)設(shè)備和零件。在安裝汽輪機(jī)設(shè)備和零部件的過程中，應(yīng)加強(qiáng)檢查隔板和氣缸之間的連接情況、汽封塊端部的吻合情況、汽封塊和隔板套以及隔板槽的安裝、特別是汽封齒是否完整。（3）注重靜葉和動葉的安裝質(zhì)量。在汽輪機(jī)安裝過程中，要特別注意控制汽輪機(jī)動葉和氣缸的間隙以及軸封和靜葉、轉(zhuǎn)子之間的間隙。（4）嚴(yán)格控制軸封加熱器系統(tǒng)的安裝質(zhì)量。確保軸封加熱器系統(tǒng)和疏水系統(tǒng)的通暢，投入軸封抽汽。

2.2 凝汽器真空系統(tǒng)的節(jié)能措施

凝汽器中的真空對汽水系統(tǒng)完成動力循環(huán)是非常重要的因素，如果存在漏點(diǎn)，會造成凝汽器內(nèi)的壓力值升高，而真空降低，焓值下降，阻礙火電機(jī)組的運(yùn)行效率［4］。由于真空系統(tǒng)的復(fù)雜性，需要大量的管道、閥門、接口，所以，必須保證接口的嚴(yán)密。第一，保證閥門密封面密封嚴(yán)密，盡可能減少管接頭。遇到接頭處，盡量使用焊接施工，并且保證熱工控制儀表接觸點(diǎn)接觸完好，設(shè)備備用口不漏、不堵，使用多級水封加入凝汽器保證汽封加熱器的疏水。第二，多次對真空系統(tǒng)進(jìn)行檢修。第三，保證與灌水檢漏系統(tǒng)的相關(guān)系統(tǒng)的安裝質(zhì)量，對沒有灌水試驗(yàn)的位置重點(diǎn)檢修。第四，應(yīng)用組合安裝措施進(jìn)行安裝，安裝前必須做到管隔板的清潔，保證不銹鋼管的安裝質(zhì)量。

2.3 精確控制氫冷機(jī)組漏氫量

火電機(jī)組汽輪發(fā)電機(jī)漏氫量是機(jī)組能夠安全運(yùn)行的關(guān)鍵點(diǎn)，也是重難點(diǎn)。漏氫會影響氫壓的規(guī)定值，發(fā)電機(jī)組可能著火或者爆炸，并且損失氫氣過多致使制氫成本升高［3］。對氫冷機(jī)組的漏氫查找不僅要注意外漏，更要注意內(nèi)漏。第一，安裝發(fā)電機(jī)外裝蓋時要試裝穿轉(zhuǎn)子，檢查中分面的空隙，重點(diǎn)對端蓋與機(jī)座的接觸面進(jìn)行防漏，以及上下端蓋的結(jié)合面。第二，安裝冷卻母管時要嚴(yán)格保證管道密封，在進(jìn)行下一道工序之前，檢查冷卻母管是否泄露。第三，安裝氫氣冷卻器與出線罩時要保證焊接質(zhì)量。第四，安裝氣體管道時，注意緊固螺栓，按實(shí)際情況布置管道。第五，使用刷肥皂液來凈化用氣，檢驗(yàn)發(fā)電機(jī)的整套風(fēng)壓。第六，采用立式結(jié)構(gòu)布局，使用高靈敏的平衡閥。第七，為了提高氫氣干燥器的干燥程度，去濕裝置應(yīng)安裝在密封油系統(tǒng)入口。

2.4 降低鍋爐空氣預(yù)熱器漏風(fēng)度

控制鍋爐空氣預(yù)熱器漏風(fēng)的方法主要有三種，徑向密封、軸向密封、旁路密封。安裝鍋爐空氣預(yù)熱器時要注意空氣預(yù)熱器主副支座、一次風(fēng)支座、弧形板的安裝質(zhì)量，還要注意冷熱段剛性環(huán)、轉(zhuǎn)子垂直度與圓度的安裝質(zhì)量，以及轉(zhuǎn)子密封角鋼、冷熱端扇形板、徑向密封片的安裝質(zhì)量。

2.5 降低鍋爐機(jī)組補(bǔ)水率

影響鍋爐機(jī)組補(bǔ)水率的情況有兩種，一種是不可避免的汽水損失，一種是泄露。因此，熱力設(shè)備與管道的嚴(yán)密性以及提高火電機(jī)組運(yùn)行管理技術(shù)是降低鍋爐機(jī)組補(bǔ)水率的解決措施，在施工時采取科學(xué)、合理的技術(shù)方法才能對損失鍋爐汽水的情況進(jìn)行預(yù)防或改進(jìn)。

3 結(jié)束語

火電機(jī)組節(jié)能優(yōu)化刻不容緩，采取科學(xué)合理的方法，有重點(diǎn)、有計(jì)劃的逐步進(jìn)行節(jié)能，在安裝中每個環(huán)節(jié)都要認(rèn)真試驗(yàn)再安裝，安裝之后進(jìn)行檢修，保證策劃方案的實(shí)施質(zhì)量，只有這樣才能確?；痣姍C(jī)組安裝時的施工質(zhì)量，為以后火電機(jī)組的安全運(yùn)行做好鋪墊，在我國節(jié)能減排的號召下，做出榜樣。

［1］ 黃曉峰.火電機(jī)組節(jié)能優(yōu)化施工技術(shù)研究［J］.紅水河，2011，30（5）：68－70.

［2］ 王 瑋.火電機(jī)組冷端系統(tǒng)建模與節(jié)能優(yōu)化研究［D］.2011，165－165.

［3］ 常 虹.火電機(jī)組變負(fù)荷運(yùn)行特性及節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)［J］.華北電力技術(shù)，2014，（1）：23－26.

［4］ 邢希東，邢百俊，金日鋒.600MW火電機(jī)組冷端系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化改造效果［J］.能源技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2010，22（12）：53－57.

［5］ 張小英.大型電站機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行特性及節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)［J］.華北電力技術(shù)，2014，（7）：52－55.