火力發(fā)電廠汽輪機組的節(jié)能降耗措施探討

朱靜+王磊+郝娜+劉騫+劉凱+聶文娟+臧藏

摘 要：汽輪機組是火力發(fā)電廠生產(chǎn)運營的關(guān)鍵設(shè)備，然而汽輪機組在運行過程中需要耗費大量能源，影響了火力發(fā)電廠的經(jīng)濟效益。在節(jié)能減排大背景下，火力發(fā)電廠應(yīng)高度重視汽輪機組的節(jié)能減耗，結(jié)合汽輪機組的運行要求，有針對性地采取節(jié)能減耗措施，降低汽輪機組的能耗，提高汽輪機組運行的穩(wěn)定性和節(jié)能性，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。文章簡要介紹了火力發(fā)電廠汽輪機組，分析了火力發(fā)電廠汽輪機組能耗影響因素，闡述了火力發(fā)電廠汽輪機組節(jié)能降耗有效措施。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；汽輪機組；節(jié)能降耗；措施

中圖分類號：TK269 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）23-0054-02

近年來，我國經(jīng)濟快速發(fā)展，各領(lǐng)域電力能源消耗較大，火力發(fā)電廠為了滿足社會發(fā)展對于電力能源的需求，需要不斷提高生產(chǎn)量。為了進一步節(jié)約不可再生能源，必須加強汽輪機組的節(jié)能降耗措施，優(yōu)化汽輪機組運行工況，調(diào)整其運行狀態(tài)，科學、有效地進行節(jié)能降耗處理，提高汽輪機組的運行效率，實現(xiàn)更好的經(jīng)濟效益。

1 火力發(fā)電廠汽輪機組概述

汽輪機組在火力發(fā)電廠中主要以蒸汽作為工質(zhì)，將熱能轉(zhuǎn)換為機械能，用于供應(yīng)發(fā)電機發(fā)電。汽輪機組實際運行使用中具有以下特點：其一，穩(wěn)定性較高，汽輪機組在實際應(yīng)用中穩(wěn)定性較高，不容易發(fā)生運行事故；其二，自動化水平高，日常維護檢修較少，設(shè)備利用率較高；其三，汽輪機組運行可以保持良好的連續(xù)性，其單機功率較大；其四，使用壽命較長，穩(wěn)定性和耐久性較好，對于燃料的使用要求較低；其五，熱經(jīng)濟性能較好，熱效率較高。

2 火力發(fā)電廠汽輪機組能耗影響因素

2.1 通流性

火力發(fā)電廠汽輪機運行時，通流性對于汽輪機組的蒸汽做功有著直接影響，如果通流性不足，會導致汽輪機組耗費大量的能源。若汽輪機組運行時，能夠有效改善其通流面積和氣流量，從而提高汽輪機組缸內(nèi)效率，可以使汽輪機組能耗大大降低。

2.2 氣缸效率

當前很多火力發(fā)電廠的汽輪機組安裝和管理維護落實不到位，根據(jù)汽輪機組設(shè)計標準，在實際應(yīng)用中其氣缸效率往往會明顯低于設(shè)計標準，因此我國火力發(fā)電廠汽輪機組的氣缸效率遠遠低于國際水平。氣缸效率降低會直接影響汽輪機組運行中的能源消耗，這使得汽輪機組能耗大幅度增加。

2.3 出力系數(shù)

出力系數(shù)是汽輪機組運行中的一個關(guān)鍵指標，其直接影響著汽輪機組的能耗。電網(wǎng)運行時，在不同時間段電力負荷往往發(fā)生較大變化，電力峰谷起伏。而汽輪機組運行過程中往往需要適應(yīng)這種波動的電力負荷，在調(diào)整運行時需要消耗大量能源。

2.4 氣壓與溫度

火力發(fā)電廠的汽輪機組運行時，周圍環(huán)境的氣壓與溫度對于其運行效率有著直接影響。若汽輪機組水壓較低又無法及時調(diào)整燃料燃燒，這使得汽輪機組蒸汽流量也會大大增大，使得機組蒸汽氣壓降低，運行效率下降。同時，鍋爐運行時，若吹入空氣比重提高、燃料供應(yīng)不足、噴水量增大，造成鍋爐受熱面出現(xiàn)嚴重積垢，這使得整個機組需要消耗大量熱量，其運行效率不斷降低。

3 火力發(fā)電廠汽輪機組節(jié)能降耗有效措施

3.1 降低機組停機、運行和啟動能耗

根據(jù)火力發(fā)電廠生產(chǎn)運營要求和汽輪機組運行特點，在停機操作時，可以選擇滑參數(shù)停機操作，一方面，這種操作可以為汽輪機組的維護檢修提供方便，降低汽輪機組內(nèi)部相關(guān)裝置溫度；另一方面，汽輪機組停機時，鍋爐溫度還較高，通過利用鍋爐的持續(xù)高溫狀態(tài)，有助于為發(fā)電提供幫助。汽輪機組實際運行過程中，主要利用定-滑-定方式，若汽輪機組運行負荷較低，最好設(shè)定低水平定壓模式，確保鍋爐燃燒穩(wěn)定性和建立良好的水循環(huán)。同時，對給水泵軸轉(zhuǎn)速進行有效控制，合理調(diào)節(jié)噴嘴，避免汽輪機組在高負荷區(qū)運行，進一步降低汽輪機組能耗，提高運行效率。另外，汽輪機組啟動時，主要通過開高、低旁方式，維持其運行壓力，然后切換手動操作，控制真空壓力數(shù)值處于65～70kPa范圍，在短時間內(nèi)快速增加汽輪機組蒸汽量，機組溫度迅速升高，從而有效縮短汽輪機組啟動時間，降低能耗。

3.2 提高給水溫度

給水溫度較低，一方面會增加鍋爐燃料燃燒量，另一方面會使鍋爐排煙量溫度升高，產(chǎn)生較大的熱能損失，造成鍋爐生產(chǎn)效率下降，為了降低汽輪機組能耗，應(yīng)注意提高給水溫度。

3.2.1 注意檢漏操作

在檢查加熱器銅管時，重點檢查水室隔板和高加筒體的密封性，特別注意水室隔板的漏點情況，若水室隔板加工焊接質(zhì)量較差，很容易出現(xiàn)漏點，而高壓給水往往會影響給推動水和蒸汽之間的熱量交換，使得給水溫度不能快速提升。若受熱面筒體的密封性較差，會導致蒸汽阻塞，大大減少給水熱量。為了確?；責嵯到y(tǒng)的穩(wěn)定、正常運行，使加熱器保持正常水位。若凝汽器水位較高，凝結(jié)水往往會發(fā)生冷卻變化，造成汽輪機組冷源產(chǎn)生較大損失。

3.2.2 保持高加投入率

高加投入率是指汽輪機組滑啟和滑停時，對給水溫度進行有效、及時地控制。汽輪機組啟停時，及時投入高壓或者裂解，有針對性地進行操作控制，規(guī)范操作使用，保持穩(wěn)定的高壓水量水位。在條件允許的情況下，對高壓加熱器換熱管進行仔細清理，保持干凈清潔，降低換熱管積垢區(qū)域的熱應(yīng)力和溫差熱力，防止發(fā)生泄漏現(xiàn)象。

3.3 使凝汽器保持最佳真空狀態(tài)

凝汽器運行過程中，排汽通過凝結(jié)和冷卻轉(zhuǎn)化為水，在汽輪機組中形成高度真空狀態(tài)，蒸汽不斷膨脹，持續(xù)做功。凝汽器是汽輪機組的關(guān)鍵部分，其運行狀態(tài)對于汽輪機組的運行效率有著直接影響，所以為了確保凝汽器的安全性和經(jīng)濟性，盡量使凝汽器保持最佳真空狀態(tài)，從而降低汽輪機組能耗。

3.3.1 降低凝汽器熱負荷

汽輪機組運行過程中，凝汽器熱負荷降低，能夠有效提高汽輪機組運行效率和熱效率，根據(jù)火力發(fā)電廠運營要求和汽輪機組運行特點，采取有效方法，降低凝汽器熱負荷。其一，在凝汽器喉部設(shè)置霧化噴頭，利用熱傳輸方式霧化噴頭可以吸收蒸汽凝結(jié)熱，使除鹽水和霧化噴頭構(gòu)成混合凝汽，凝汽器熱負荷降低，形成最佳真空狀態(tài)。其二，在凝汽器上部和排氣缸喉部之間設(shè)置加熱器，連接工業(yè)水系統(tǒng)和加熱器出口部位，提高加熱器的高熱效率，使凝汽器運行熱負荷不斷降低。在凝汽器整改過程中，應(yīng)根據(jù)汽輪機組應(yīng)用條件和運行要求，選擇最佳的方法，降低凝汽器熱負荷，減少汽輪機組能耗。endprint

3.3.2 降低冷卻水溫

循環(huán)水系統(tǒng)運行過程中往往不受外界因素影響，并且其運行狀態(tài)對于冷卻水溫度有著直接影響，若冷水塔設(shè)備存在異常問題，會使得出口溫度不斷提高，嚴重影響其冷卻效果，所以為了避免發(fā)生這種問題，應(yīng)安排專門的工作人員定期對水塔設(shè)備進行維護檢查，特別是對水槽填料狀態(tài)進行準確記錄，做好歸檔登記，一旦出現(xiàn)問題，應(yīng)做好合理有效的處理。

3.3.3 增強真空系統(tǒng)嚴密性

為了確保真空系統(tǒng)處于定值狀態(tài)，應(yīng)增強真空系統(tǒng)嚴密性，嚴格防護真空系統(tǒng)，安排專門工作人員仔細檢查凝汽器和真空系統(tǒng)是否存在泄漏問題，一旦發(fā)現(xiàn)泄漏問題，及時進行處理解決，確保真空系統(tǒng)的嚴密性。同時，工作人員應(yīng)密切注意抽氣器噴嘴，避免噴嘴發(fā)生變形和堵塞。結(jié)合外部負荷變化情況，合理、及時地調(diào)整汽輪機組軸封蒸汽壓力，并且嚴格控制和檢驗負壓系統(tǒng)閥門，防止其發(fā)生松動。

3.3.4 清洗冷卻面

汽輪機組凝汽器冷卻面出現(xiàn)大量污垢時，凝汽器冷卻管阻力會大幅度增加，這直接影響了凝汽器安全、正常運行，所以應(yīng)仔細清理冷卻面，可以采用酸洗法和干洗法，若凝汽器冷卻面污垢無法采用一般方法清洗，可以采用酸洗法，酸洗劑選用濃度為5%的氨基磺酸溶液，然后添加銅緩釋劑、酸緩釋劑和氫氟酸，有效控制清洗水溫使其處于40攝氏度，合理調(diào)節(jié)水流速度，采用循環(huán)沖刷方法，結(jié)合清潔度測定標準，科學控制酸度大小，然后通過高位冷卻塔水進行反向沖刷操作。并且向凝汽器中灌入除氧器熱水，然后通過風機加熱吹干冷卻管內(nèi)部，使冷卻面污垢硬化，最后再通過冷水反復沖洗，將冷卻面污垢有效去除。若凝汽器冷卻面存在污垢，會使得凝汽器運行參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)生異常。冷卻面初期形成污垢時，采用干洗法對凝汽器冷卻面進行仔細清洗。

4 結(jié)束語

火力發(fā)電廠運營生產(chǎn)過程中，汽輪機組運行能耗較大，使得經(jīng)濟效益降低。為了提高汽輪機組的節(jié)能性，必須高度重視其節(jié)能降耗，根據(jù)汽輪機組運行特點和能耗特征，有針對性地采取有效方法和措施，優(yōu)化汽輪機組運行，不斷降低汽輪機組能耗，保障汽輪機組安全、穩(wěn)定運行，全面提高經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]張輝.火力發(fā)電廠汽輪機組節(jié)能降耗措施淺析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014，19：155.

[2]趙向富.火力發(fā)電廠汽輪機組的節(jié)能降耗措施研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015，13：68-69.

[3]李書慧.火力發(fā)電廠汽輪機組節(jié)能降耗措施分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015，25：112-114.

[4]王占慶.火力發(fā)電廠汽輪機組節(jié)能降耗研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015，27：106-108.

[5]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(shù)新產(chǎn)品，2013，18：100-101.

[6]朱濤.火力發(fā)電廠汽輪機組節(jié)能降耗措施分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，21：78-79.endprint