火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組的節(jié)能降耗方法論述

梁樹(shù)軍

【摘 要】汽輪機(jī)是影響火力發(fā)電廠工作效率以及生產(chǎn)成本的首要生產(chǎn)裝置之一，自始至終都是火力發(fā)電廠進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的發(fā)展目標(biāo)，面對(duì)當(dāng)前的時(shí)代潮流下，企業(yè)要想最大程度上獲得經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)該針對(duì)汽輪機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，通過(guò)換新、調(diào)整原有設(shè)備，進(jìn)行設(shè)備的節(jié)能降耗研究，盡力降低設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)耗能，確保機(jī)組始終處于最優(yōu)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，輔之以先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，使得生產(chǎn)符合現(xiàn)代社會(huì)的需求。

【關(guān)鍵詞】火力發(fā)電廠；汽輪機(jī)組；節(jié)能降耗；方法

引言

輪機(jī)組是火電廠的能源消耗大戶，受汽缸、真空泵運(yùn)行效率低，凝汽器換熱效果差、換熱面結(jié)垢等因素的影響，汽輪機(jī)組能耗高的現(xiàn)象普遍存在，故節(jié)能提效治理工作仍需持續(xù)深入地開(kāi)展。

1汽輪機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)特征

汽輪機(jī)組是火力發(fā)電廠進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，以蒸汽為動(dòng)力源，實(shí)現(xiàn)將熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能。相較于傳統(tǒng)的蒸汽機(jī)來(lái)說(shuō)，對(duì)外在環(huán)境的抗干擾水平高，運(yùn)轉(zhuǎn)效率更高，服務(wù)壽命更長(zhǎng)。但是仍然存在一些不足，例如，汽缸變形、滲漏等，導(dǎo)致生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效率降低、能耗大、生產(chǎn)環(huán)境不穩(wěn)定以及增強(qiáng)后期設(shè)備的維管工作量。汽輪機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)原理有以下兩方面：第一，沖動(dòng)作用原理。汽輪機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，迅速高溫蒸汽經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)葉片以及靜止葉片汽道過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生變化，立即沖擊葉片，因而葉片進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)變；第二，反動(dòng)作用原理。因?yàn)檎羝幱谶\(yùn)動(dòng)葉片構(gòu)成的汽道位置時(shí)，將會(huì)發(fā)生緩慢升溫、膨脹并且加速的情況，因而變動(dòng)初始方向，隨即為葉片提供沖動(dòng)力，進(jìn)而推動(dòng)葉片做功。

2火力發(fā)電廠汽輪機(jī)能耗概述

對(duì)于汽輪機(jī)組能耗比較高問(wèn)題的分析：在電廠中汽輪機(jī)是原動(dòng)機(jī)之一，主要作用是對(duì)多種能源進(jìn)行轉(zhuǎn)化，也就是熱能、動(dòng)能與電能；一般而言對(duì)于這一設(shè)備的使用，應(yīng)聯(lián)合多種設(shè)備一起，如：發(fā)電機(jī)、鍋爐、泵等；而造成汽輪機(jī)消耗大量能源的具體因素是：（1）汽輪機(jī)自身的存在的多個(gè)問(wèn)題會(huì)發(fā)生變形、漏汽、腐蝕等問(wèn)題；（2）在調(diào)節(jié)機(jī)組過(guò)程中，使得汽輪機(jī)組使用大量能源的具體因素是：設(shè)備運(yùn)行過(guò)程沒(méi)有進(jìn)行優(yōu)化、實(shí)際運(yùn)行期間的負(fù)荷和參數(shù)存在極大的差別、水冷凝汽器的真空程度與冷卻水溫度比較高，進(jìn)而在一定程度上增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。對(duì)于空冷凝汽器的分析：環(huán)境溫度、風(fēng)與沙塵會(huì)在極大程度上影響凝汽器的性能；若凝結(jié)水中存在諸多的溶氧，將該設(shè)備無(wú)法有效的進(jìn)行熱量傳輸，從而腐蝕設(shè)備與管道，這就使得汽輪機(jī)難以正常運(yùn)行，使得設(shè)備的運(yùn)行效率下降。

3火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組的節(jié)能降耗方法

3.1機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)調(diào)整

可以采用高科技技術(shù)以及先進(jìn)的器械對(duì)汽輪機(jī)組開(kāi)展節(jié)能降耗研究創(chuàng)新，例如，以汽輪機(jī)的通流環(huán)節(jié)為調(diào)整核心，優(yōu)化整改汽輪機(jī)組的啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、關(guān)機(jī)等各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，來(lái)增強(qiáng)汽缸效率。主要有以下三方面：第一，采用滑參數(shù)關(guān)機(jī)模式。作業(yè)人員應(yīng)該以汽輪機(jī)組的運(yùn)作特征為基礎(chǔ)，采用滑參數(shù)關(guān)機(jī)模式，可以保持機(jī)組內(nèi)部零件的正常溫度，發(fā)揮鍋爐余溫，減少熱能損失的同時(shí)，還可以加大電力需要，避免加大機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)維管負(fù)擔(dān)；第二，靈活運(yùn)用不同的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。在機(jī)組自身穩(wěn)定的情況下，盡量使用定滑模式，當(dāng)機(jī)組處于低負(fù)重運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，采用低程度定壓方式，為了確保鍋爐能夠穩(wěn)定、安全地燃燒，可以結(jié)合優(yōu)良的水循環(huán)系統(tǒng)。另外，作業(yè)人員還應(yīng)當(dāng)給予配汽模式以重視，合理控制噴嘴狀態(tài)，確保機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。第三，控制真空壓力數(shù)值。在機(jī)組開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，將真空壓力調(diào)整至-65～-70kPa的范圍內(nèi)，迅速提高汽輪機(jī)的蒸汽量，減少升溫時(shí)間，提升開(kāi)機(jī)速度，實(shí)現(xiàn)降能。

3.2凝汽器真空節(jié)能優(yōu)化的分析

1）真空泵工作水溫度的降低。小少火電廠汽輪機(jī)組的真空泵為水環(huán)式真空泵，當(dāng)工作水溫高時(shí)會(huì)造成抽汽量減少，加重設(shè)備腐蝕并降低凝汽器真空，而實(shí)際操作時(shí)可采取如卜措施來(lái)降低真空泵工作水溫度：對(duì)密封水出口問(wèn)題進(jìn)行密切監(jiān)測(cè)，一旦換熱出現(xiàn)惡化要及時(shí)清洗并重視日常維護(hù)；真空泵的換熱面積和密封循環(huán)冷卻水的流量可適當(dāng)增加，以進(jìn)一步提高真空泵的換熱效果。2）凝汽器換熱面清潔度的提高。生物臟污、機(jī)械臟污和鹽類臟污等對(duì)火電廠汽輪機(jī)組的煤耗有很大影響，如污垢問(wèn)題造成凝汽器端差升高、冷卻管垢卜腐蝕和泄漏、冷卻水量及真空度卜降，這些都會(huì)導(dǎo)致煤耗的上升（表2為常見(jiàn)的凝汽器除垢方法）?，F(xiàn)階段火電廠常用的凝汽器清洗裝置為膠球清洗裝置，其可在小停機(jī)的前提不連續(xù)工作，但受到凝汽器水室存在死角或渦流、收球裝置上的柵網(wǎng)板關(guān)閉小嚴(yán)、循環(huán)水壓力小夠、冷卻管壁發(fā)生脫落或剝離等因素的影響，膠球的收球率偏低，為此可采取如卜解決措施：檢修過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)水室端蓋、水室隔板、管板銜接處等膠球聚集的死角，可以通過(guò)加裝導(dǎo)流板來(lái)改變此處的水流方向，從而避開(kāi)死角；可以通過(guò)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的限位進(jìn)行調(diào)整來(lái)確保收球裝置上的柵網(wǎng)板關(guān)閉到位；可將一臺(tái)循環(huán)水泵安裝在膠球清洗前，通過(guò)循環(huán)水壓力的增大來(lái)增加膠球的通行能力；可以用小銹鋼管來(lái)替代銅管，有效解決冷卻管結(jié)垢的問(wèn)題。

3.3保持凝汽器的最佳真空狀態(tài)

降低凝汽器的熱負(fù)荷。第一，可以將表面式加熱器加設(shè)到排氣缸喉部以及凝汽器上部之間，由此將表面式加熱器的入口位置和工業(yè)水系統(tǒng)充分鏈接起來(lái)，其出口位置與化學(xué)供水系統(tǒng)鏈接，從而大大提升熱效率，降低凝汽器的熱負(fù)荷。第二，可以將霧化噴頭裝到凝汽器喉部，在霧化噴頭通過(guò)熱傳輸?shù)姆绞轿照羝Y(jié)熱之后產(chǎn)生的混合式凝汽，從而有效降低凝汽器的熱負(fù)荷。而在整改中需要因地制宜，根據(jù)設(shè)備的要求和條件選擇不同的做法。提升真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性。真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性保護(hù)是十分重要的，關(guān)乎真空系統(tǒng)能否維持在一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)值內(nèi)，盡量做到絲毫不漏，這就要求相關(guān)檢修人員定期檢查真空系統(tǒng)和凝汽器是否發(fā)生泄露，一旦出現(xiàn)就必須盡快解決。其次，在日常的檢修維護(hù)中，還需要注意抽氣器的噴嘴是否在正常工作，要根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整壓力數(shù)值，并且嚴(yán)格檢驗(yàn)閥門(mén)是否松動(dòng)。降低冷卻水溫。在汽輪機(jī)中，存在著封閉的循環(huán)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)處于完全封閉的狀態(tài)，因此不會(huì)受到外界因素的干擾。但是這個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)其運(yùn)行狀況會(huì)直接影響冷卻水溫。假如這個(gè)系統(tǒng)發(fā)生了異常情況，那么出口溫度的提升很有可能造成冷卻效果的丟失。所以，定期的檢查和維護(hù)是非常有必要的。及時(shí)記錄各個(gè)部位的工作狀態(tài)，并且進(jìn)行記錄和及時(shí)的處理。

結(jié)束語(yǔ)

火電廠汽輪機(jī)組的節(jié)能減耗對(duì)于行業(yè)乃至整個(gè)社會(huì)的發(fā)展都具有重大的意義，用科學(xué)有效的方式節(jié)能減耗可以使社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展。然而尋求節(jié)能減耗的過(guò)程不可能一蹴而就，這必定是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。因此我們應(yīng)該不斷探索新的科學(xué)有效地方式，根據(jù)實(shí)際情況制定方法和對(duì)策，在不斷的實(shí)踐中檢驗(yàn)真理。對(duì)現(xiàn)有的汽輪機(jī)組等設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，提高它的性能，最大的發(fā)揮起作用。同時(shí)也要完善監(jiān)測(cè)方式，提高相關(guān)人員的工作素養(yǎng)，減少故障、規(guī)避事故，為火電廠汽輪機(jī)組的高效工作貢獻(xiàn)力量。

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