火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組的節(jié)能降耗措施研究

趙向富

（河南省電力勘測設(shè)計(jì)院，河南 鄭州 450000）

火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組的節(jié)能降耗措施研究

趙向富

（河南省電力勘測設(shè)計(jì)院，河南 鄭州 450000）

本文主要分析了火電廠汽輪機(jī)組的節(jié)能降耗的措施。

汽機(jī)輪；凝汽器；節(jié)能降耗；應(yīng)用

火力發(fā)電在提供電力的同時(shí)消耗著我國煤炭資源并且造成環(huán)境污染。隨著我國經(jīng)濟(jì)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(dǎo)致地表下沉等危害。火力發(fā)電廠的三大主要設(shè)備鍋爐、汽輪機(jī)，發(fā)電機(jī)，為了有效地保證節(jié)能減排，我們將針對汽輪機(jī)進(jìn)行改造來降低能耗。

1　汽輪機(jī)概述

汽輪機(jī)是一種以蒸汽為動(dòng)力，并將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的旋轉(zhuǎn)式機(jī)械，廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代火力發(fā)電廠中，與復(fù)式蒸汽機(jī)相比，汽輪機(jī)具有效率高，壽命長等優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)然它也存在著一些缺點(diǎn)，汽輪機(jī)在使用過程中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)問題，比如汽輪機(jī)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(jī)組作為火力發(fā)電中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，也必須跟隨時(shí)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(jī)的熱力系統(tǒng)的能損分析

2.1汽輪機(jī)組熱力系統(tǒng)存在的問題。要進(jìn)行一輪和二輪的修正，將修正值盡量的減??；汽輪機(jī)本體存在問題，輔機(jī)和熱力系統(tǒng)方面存在問題；基礎(chǔ)運(yùn)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(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行、維護(hù)整個(gè)的全過程，隨后反映出基礎(chǔ)運(yùn)行的熱耗比較高。

2.2火力發(fā)電廠汽輪機(jī)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(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中；（2）系統(tǒng)的有效能損失大，熱力系統(tǒng)復(fù)雜而且龐大，控制方式不合理；（3）冷端方面：真空的嚴(yán)密性；凝結(jié)器的清潔度；冷端系統(tǒng)的設(shè)備不完善；真空度低；循環(huán)水泵的運(yùn)行不一定合理；真空泵的冷端設(shè)計(jì)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(jī)的泄漏，載熱蒸汽流量的變化等等方面。例如在10度時(shí)凝氣器壓力為3.5kPa，對熱耗率影響為-70.35而20度時(shí)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(shù)方法及措施

按照原則有改造時(shí)要保證機(jī)組安全；設(shè)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(jī)組運(yùn)行時(shí)所反映的實(shí)際問題來進(jìn)行設(shè)計(jì)，安裝，維護(hù)。解決該問題的方法是：通過現(xiàn)場調(diào)研，每個(gè)機(jī)組出現(xiàn)的問題可能會(huì)不一樣，隨后對機(jī)組進(jìn)行局部和整體的實(shí)驗(yàn)，看看哪部分出現(xiàn)了問題，隨后制訂出一套改進(jìn)的方案，并要保證機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性，隨后進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，驗(yàn)證改進(jìn)后的機(jī)組是否符合制定的要求，進(jìn)行大致和深入的了解，然后總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步改進(jìn)運(yùn)行方式提高經(jīng)濟(jì)性，可以讓大多數(shù)火力發(fā)電廠所接受，最后進(jìn)行診斷實(shí)驗(yàn)，保留數(shù)據(jù)，為以后的改進(jìn)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(jìn)行檢修工藝的改造；汽輪機(jī)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(shè)備；優(yōu)化電路的聯(lián)接；消除外漏并且盡可能減少內(nèi)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(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)性，在一定負(fù)荷和循環(huán)水進(jìn)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(shè)備運(yùn)行水平，提高機(jī)組的性能指標(biāo)。對于循環(huán)水系統(tǒng)：若系統(tǒng)阻力大于循環(huán)水泵會(huì)使冷卻水流量不足機(jī)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(jī)組節(jié)能降耗的其他措施

4.1將凝汽器調(diào)整至最佳真空狀態(tài)。汽輪機(jī)組中的排氣進(jìn)入凝汽器后，通過凝汽器的冷卻裝置，凝結(jié)成為水，汽輪機(jī)組的乏氣凝結(jié)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)檎婵眨允蛊啓C(jī)組內(nèi)的蒸汽達(dá)到最低壓力，增大蒸汽在汽輪機(jī)組中的使用率，強(qiáng)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(nèi)部極易結(jié)垢，而凝汽器結(jié)垢后會(huì)嚴(yán)重影響凝汽器的換熱效率，從而影響汽輪機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，凝汽器內(nèi)形成水垢后，會(huì)大大降低凝汽器的真空效果，由于水垢的導(dǎo)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(jìn)行清洗，耗時(shí)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(gè)專門清洗凝汽器的裝置，利用化學(xué)以及物理原理將凝汽器清洗干凈，使凝汽器達(dá)到最佳真空狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能降耗作用。（2）降低冷卻水溫度。汽輪機(jī)組在運(yùn)行過程中，凝汽器里的真空度會(huì)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(huì)提高，影響冷卻效果，進(jìn)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(jìn)行檢查，并及時(shí)對其進(jìn)行修護(hù)，以保障火力發(fā)電廠中汽輪機(jī)組運(yùn)行時(shí)冷卻水的最佳溫度。（3）降低凝汽器熱負(fù)荷。降低凝汽器的熱負(fù)荷，能夠有效的提升汽輪機(jī)組的換熱效率，同時(shí)還可以減輕凝汽器的熱負(fù)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(jìn)而減輕凝汽器的熱負(fù)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(yīng)的增加。若是溫度過低，會(huì)增加煤炭的消耗，不但不經(jīng)濟(jì)，而且還加重了空氣污染，煤炭利用率低，生產(chǎn)效率低下。對此，可適當(dāng)?shù)脑黾咏o水溫度，具體實(shí)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(jī)組滑啟、滑停時(shí)，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(shí)停止工作，在必要時(shí)，應(yīng)對汽輪機(jī)組中換熱器進(jìn)行清洗，以防止換熱器內(nèi)的污垢造成熱壓力或溫差壓力，而達(dá)到節(jié)能降耗的作用。（2）保持水位，定期檢查加熱器并及時(shí)進(jìn)行維修。加熱器水位對于回?zé)嵯到y(tǒng)有著重要的影響，水位過高或過低都會(huì)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(huì)對回?zé)嵯到y(tǒng)造成影響。對此，可以在加熱器附近安裝水位自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，以確保最合適的水位，并且要對其進(jìn)行定期檢修。

4.3降低汽輪機(jī)組啟動(dòng)和運(yùn)行時(shí)的能耗。由于汽輪機(jī)組在運(yùn)行時(shí)的壓力值與真空時(shí)的壓力值之差過大，以致大量的蒸汽進(jìn)入到系統(tǒng)中，降低了汽輪機(jī)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(wǎng)之差。

結(jié)語

在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)環(huán)境形式下，節(jié)能降耗成為時(shí)代的主流，汽輪機(jī)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(jīng)濟(jì)運(yùn)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(yīng)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(shí)踐中不斷發(fā)現(xiàn)問題，并尋求解決問題的方法?；鹆Πl(fā)電廠汽輪機(jī)組的節(jié)能降耗是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，為了降低能耗，需要我們在實(shí)踐過程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、不斷發(fā)現(xiàn)、引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)人才降低汽輪機(jī)組能耗，保證系統(tǒng)節(jié)能效果，提高社會(huì)生產(chǎn)率。

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

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