火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組節(jié)能降耗措施分析

朱　濤

（中國(guó)大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司華東分公司,合肥230000）

火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組節(jié)能降耗措施分析

朱濤

（中國(guó)大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司華東分公司,合肥230000）

火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組是主要消耗能源的部分，如何進(jìn)行節(jié)能降耗對(duì)于我國(guó)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)都有著非常重要的作用，而我國(guó)由于資源日益枯竭，節(jié)能降耗就成為亟待解決的問題之一。本文將就火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組節(jié)能降耗措施作出簡(jiǎn)要分析和論證，并且著重對(duì)其內(nèi)部和外部的措施進(jìn)行較為詳細(xì)的介紹，希望能夠?yàn)橐恍┗鹆Πl(fā)電廠所采用。

火力發(fā)電廠;汽輪機(jī)組;節(jié)能減耗

1　概述

就目前來(lái)講，火力發(fā)電是我國(guó)電力能源供應(yīng)的主要方式，據(jù)不完全數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得知，火力發(fā)電量幾乎占有我國(guó)全部發(fā)電總量的一半以上，由此可見，用于火力發(fā)電的煤炭數(shù)量幾乎占據(jù)我國(guó)煤炭消耗總量的50%；為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)節(jié)能降耗目標(biāo)以及合理利用自然資源，同時(shí)為了提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率，而汽輪機(jī)組作為火力發(fā)電廠的主要組成部分，必須要嚴(yán)格控制能源消耗。

2　汽輪機(jī)組節(jié)能降耗的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)措施

2.1 保持凝汽器處于真空狀態(tài)

凝汽器的主要功能是將排出氣體進(jìn)行冷卻凝結(jié)成水，形成真空狀態(tài)以后進(jìn)入到汽輪機(jī)組蒸汽能膨脹后低于大氣壓進(jìn)行做功；凝汽機(jī)具有上述功能使其成為汽輪機(jī)組的重要組成部分，所以其質(zhì)量?jī)?yōu)劣能夠直接影響整個(gè)發(fā)電機(jī)組的安全以及經(jīng)濟(jì)效益。因此，時(shí)刻保持凝汽機(jī)的真空狀態(tài)時(shí)保證整個(gè)凝汽機(jī)以及汽輪機(jī)組質(zhì)量的關(guān)鍵因素，也是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的主要措施。

2.1.1 降低凝汽器的熱負(fù)荷

降低凝汽器的熱負(fù)荷能夠有效的提升汽輪機(jī)組的發(fā)電效率，與此同時(shí)，實(shí)現(xiàn)減輕凝汽器的熱負(fù)荷。具體操作方法如下：

其一，在凝汽器的上端以及排氣缸喉部之間加上一些表面式的加熱器?？梢詫⒐I(yè)水系統(tǒng)與表面式的加熱器入口位置進(jìn)行連接，其出口位置則必須要與化學(xué)供水系統(tǒng)連接在一起，這種方法能夠有效的提升熱效率，同時(shí)還能減小熱負(fù)荷對(duì)于凝汽器的影響。

其二，凝汽器喉部安裝一些霧化噴頭，其主要作用是通過熱傳輸作用將蒸汽進(jìn)行凝結(jié)熱形成一定的吸收作用，進(jìn)一步形成與除鹽水混合式凝汽，這種方法能夠有效的降低凝汽器的熱負(fù)荷，同時(shí)還能非常好的提高真空。

在實(shí)際設(shè)備改造過程中，必須要根據(jù)設(shè)備的具體條件和要求進(jìn)行選擇，第一種方法存在一定的弊端，主要方面是有可能產(chǎn)生一些汽阻來(lái)提高凝氣汽的載荷。因此，必須要結(jié)合實(shí)際情況和應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行合理的選擇使用，才能達(dá)到節(jié)能降耗的作用。

2.1.2 清洗冷卻面

凝汽器冷卻面如果有非常嚴(yán)重的污垢，那么凝汽器的冷卻管內(nèi)部阻力就會(huì)直線上升，進(jìn)而影響整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行。其主要處理方法如下：

干洗法：觀察冷卻面是否是整潔干凈的，唯一判斷標(biāo)準(zhǔn)是與運(yùn)行之后的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果出現(xiàn)一定的差別，則表明冷卻面是不整潔的；一般來(lái)說(shuō)，初級(jí)階段污垢物形成的初期結(jié)構(gòu)比較稀松，表面主要以淤泥為主，此時(shí)可是選擇干洗法來(lái)進(jìn)行表面的清潔工作，保證工作時(shí)冷卻面處于最佳狀態(tài)。

酸洗法：如果污垢在冷卻管內(nèi)形成時(shí)間比較長(zhǎng)，那么此時(shí)再選擇干洗法效果就不是那么明顯了；酸洗法可是將除氧器所形成的一些熱水加滿凝汽器，使用風(fēng)機(jī)進(jìn)行加熱吹干處理，因?yàn)闊犸L(fēng)的原因，污垢會(huì)非?？焖俚男纬衫O，然后在用冷水將其沖刷掉。此外還會(huì)出現(xiàn)另外一種現(xiàn)象，凝汽器冷卻銅管的污垢經(jīng)過長(zhǎng)期的沉淀作用，已經(jīng)呈現(xiàn)非常硬化的程度，此時(shí)會(huì)對(duì)真空造成非常嚴(yán)重的影響；如果繼續(xù)選擇干洗法來(lái)進(jìn)行清洗，那么效果也不會(huì)明顯，此時(shí)就必須選擇酸洗法來(lái)進(jìn)行銅管除污處理。通常來(lái)說(shuō)，酸洗劑選擇的是濃度為5%的氨基磺酸：根據(jù)其表面的腐蝕程度，可以適量加入0.5%的酸緩蝕劑和銅緩蝕劑、適量滲透劑以及0.2%的氫氟酸等等，清洗所使用的水溫通常情況下在40℃左右，水流速度一般保持在0.1m/s，一般要進(jìn)行多次沖刷才能實(shí)現(xiàn)清潔處理。清潔度的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)要根據(jù)所使用的酸洗劑酸度來(lái)最終確定，如果前后兩次酸度相同，則效果會(huì)比較明顯，也能夠達(dá)到清潔度標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)可以選擇使用高位水塔進(jìn)行反復(fù)沖洗，酸洗完成后，銅管通常情況下會(huì)呈現(xiàn)出黃銅色。

2.1.3 提升真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性

真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性會(huì)直接影響其保持值，因此，必須要保證真空系統(tǒng)不能出現(xiàn)一點(diǎn)泄露。在日常工作以及維護(hù)過程中，必須要定期進(jìn)行凝汽器汽側(cè)和真空系統(tǒng)的防漏處理，這是保持真空系統(tǒng)嚴(yán)密性的關(guān)鍵步驟；日常維護(hù)中還要對(duì)抽氣器的噴嘴進(jìn)行檢查，保證其不會(huì)出現(xiàn)堵塞或者變形；必須要做好汽輪機(jī)組軸封蒸汽壓力數(shù)值的調(diào)整工作，根據(jù)外部載荷進(jìn)行適當(dāng)修整。負(fù)壓系統(tǒng)的閥門也是影響真空系統(tǒng)嚴(yán)密性的關(guān)鍵部件，必須要進(jìn)行周密的檢查工作，還要保證各個(gè)關(guān)鍵部件不能出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象。

2.1.4 降低冷卻水溫

閉式循環(huán)系統(tǒng)是一個(gè)非常封閉的內(nèi)部循環(huán)系統(tǒng)，不會(huì)受到外界自然因素的任何影響，能夠?qū)鋮s水溫造成影響的唯一因素就是循環(huán)水系設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況；如果冷水塔設(shè)備發(fā)生異常，通常情況下會(huì)導(dǎo)致出口溫度急劇上升，冷卻效果微乎其微。通常處理方法是，派遣專人對(duì)整個(gè)水塔設(shè)備進(jìn)行定期的檢查和維護(hù)，對(duì)于水塔內(nèi)部重要部件，比如噴嘴、填料、配水槽等等進(jìn)行詳細(xì)的登記，如果出現(xiàn)溫度，應(yīng)及時(shí)針對(duì)發(fā)生問題部位進(jìn)行處理。

2.2 提高給水溫度

給水溫度的高低會(huì)直接影響整個(gè)鍋爐內(nèi)部燃料的消耗，進(jìn)而影響煤炭的使用情況。如果溫度相對(duì)較低，會(huì)大大消耗鍋爐內(nèi)部的燃料，會(huì)造成嚴(yán)重的能源消耗和經(jīng)濟(jì)損失，由此產(chǎn)生的鍋爐內(nèi)部排煙溫度急速升高，導(dǎo)致熱損耗上升，從而降低能源利用率。

2.2.1 保證高投入率

高投入率主要指的是當(dāng)汽輪機(jī)組滑啟和滑停時(shí)，對(duì)給水溫度進(jìn)行合理的控制：汽輪機(jī)組在進(jìn)行啟停過程中，必須要及時(shí)進(jìn)行投入或者解列高壓；對(duì)于不按操作規(guī)程進(jìn)行操作的情況，必須進(jìn)行嚴(yán)格控制，必須要保證高壓水量水位的穩(wěn)定性。如有必要，要對(duì)高壓加熱器進(jìn)行部件的更換，同時(shí)將管路內(nèi)部器件進(jìn)行清潔處理，能夠有效降低換熱管污垢部分出現(xiàn)的一些溫差應(yīng)力或者熱應(yīng)力，避免換熱管出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。

2.2.2 加熱器保持正常水位運(yùn)行

加熱器保持正常水位運(yùn)行是能夠保證回?zé)岬闹匾襟E，也是實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)指標(biāo)正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素，因此必須要提起足夠的重視。

2.2.3 汽輪機(jī)組體積龐大，進(jìn)行修理時(shí)適當(dāng)進(jìn)行檢漏處理

加熱銅管的檢查主要是進(jìn)行漏點(diǎn)檢查，應(yīng)該對(duì)于其水室隔板、高加筒體進(jìn)行密封性檢測(cè)，保證水室隔板不能有漏點(diǎn)存在；加入水室隔板出現(xiàn)了一定的漏點(diǎn)，會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷，此時(shí)會(huì)形成高壓水從其他連接處流出，導(dǎo)致一些冷卻水不流向加熱銅管，進(jìn)而導(dǎo)致給水和蒸汽不能進(jìn)行熱量交換，給水溫度處于較低水平；加熱器受熱面筒體密封性如果出現(xiàn)了質(zhì)量問題，導(dǎo)致蒸汽不能進(jìn)行有效循環(huán)，熱交換在急劇減少，給水溫度也會(huì)處于較低水平。

3　汽輪機(jī)組節(jié)能降耗的外部措施

3.1 治理閥門內(nèi)漏

閥門內(nèi)漏一旦出現(xiàn)，將會(huì)出現(xiàn)非常嚴(yán)重質(zhì)量問題，因此必須即刻解決。發(fā)生這種現(xiàn)象應(yīng)從以下方面著手：首先，我們要把握閥門的設(shè)計(jì)關(guān)鍵部分，要根據(jù)設(shè)備運(yùn)行情況以及要求進(jìn)行一定的設(shè)計(jì)控制；其次，要選擇質(zhì)量?jī)?yōu)良的閥門品牌，對(duì)于市場(chǎng)上存在的品牌進(jìn)行篩選工作，必須以質(zhì)量為第一要素；最后，工程安裝必須符合規(guī)范，保證工程質(zhì)量，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行必要的檢漏測(cè)試，以保證閥門的密閉性和穩(wěn)定性。

3.2 對(duì)汽輪機(jī)組進(jìn)行技術(shù)改造

汽輪機(jī)組進(jìn)行技術(shù)改造必須在滿足條件下進(jìn)行，其主要目的是使用合理的技術(shù)，并且保證汽輪機(jī)組性能的前提下實(shí)現(xiàn)改造，大大提高汽輪機(jī)組的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的效果，從而降低火力發(fā)電的成本。首先要進(jìn)行改造的就是凝汽器，因此其是對(duì)于汽輪機(jī)組能源消耗影響最大的因素。

4　結(jié)論

汽輪機(jī)組是發(fā)電廠非常重要的組成部分，一直以來(lái)都影響整個(gè)發(fā)電廠的節(jié)能降耗，同時(shí)也會(huì)影響整個(gè)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，而汽輪機(jī)組的構(gòu)造又非常復(fù)雜，所以進(jìn)行合理的節(jié)能降耗是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工程，需要投入大量的人力、物力、進(jìn)行改造。因此，這就需要我們?cè)谌粘９ぷ髦胁粩噙M(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，以發(fā)展的眼光看待它，通過提高技術(shù)水平來(lái)提高能源利用率。

[1]魯子晶.火電廠氣輪機(jī)輔機(jī)常見故障及檢修方法研究[J].機(jī)電信息,2011(36).

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.063

朱濤（1990-）,男,安徽淮南人,本科,當(dāng)前職稱:助理工程師,當(dāng)前職務(wù):專業(yè)工程師,研究方向:火力發(fā)電廠汽輪機(jī)調(diào)試、性能試驗(yàn),稿件方向:火力發(fā)電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗、性能試驗(yàn)、系統(tǒng)優(yōu)化、事故處理與優(yōu)化。