火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組的節(jié)能降耗方法論述

李延凱

摘 要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速提高，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)以及人們?nèi)粘Ｉ顚?duì)電力能源的需求與日俱增，因此發(fā)電廠即將面對(duì)更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，對(duì)于火力發(fā)電廠來說，汽輪機(jī)組是進(jìn)行發(fā)電作業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，發(fā)電企業(yè)要想獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益，可以從機(jī)器設(shè)備方面入手，在確保生產(chǎn)質(zhì)量和效率的情況下，降低生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本，以此取得目標(biāo)經(jīng)濟(jì)效益。本文首先對(duì)汽輪機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)特性作了簡(jiǎn)要概述，其次總結(jié)分析了汽輪機(jī)組高能耗的主要原因，最后重點(diǎn)探討了汽輪機(jī)組節(jié)能降耗優(yōu)化措施，希望能夠給予相關(guān)研究者一定的借鑒經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；汽輪機(jī)組；節(jié)能降耗；措施

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。

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)來說，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)開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，迅速高溫蒸汽經(jīng)過運(yùn)動(dòng)葉片以及靜止葉片汽道過程中，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 汽輪機(jī)組高能耗原因

在實(shí)際的汽輪機(jī)組生產(chǎn)過程中，普遍存在高能耗的情況，概括過去在設(shè)備裝置和施工過程中的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，高耗能原因主要有以下四點(diǎn)：汽缸效率、通流性、出力系數(shù)以及汽壓溫度。第一，汽缸效率。該因素是決定火電廠的生產(chǎn)效率的首要因素。盡管對(duì)于大多數(shù)的發(fā)電廠來說，都有已經(jīng)健全了設(shè)備的維管制度，但是制度落實(shí)程度低，加之監(jiān)督管理力度不夠，導(dǎo)致汽輪機(jī)組的安裝與維管不符合標(biāo)準(zhǔn)，因此實(shí)際汽缸效率普遍低于產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)，造成器械能耗增加。第二，通流性。汽輪機(jī)組的通流性與蒸汽做功高低有著密切關(guān)系，倘若缺乏通流性，則會(huì)增加機(jī)組能耗。因此需要調(diào)節(jié)機(jī)組內(nèi)部蒸汽流量以及流通橫面大小，使氣缸效率得到提升，進(jìn)而降低能耗。第三，出力系數(shù)。因?yàn)椴煌瑫r(shí)間的電網(wǎng)，電力載重不同，并且有較大差距，造成汽輪機(jī)組為了滿足不停變化的電力荷載情況的需要，而產(chǎn)生耗能增加。第四，汽壓溫度。當(dāng)汽輪機(jī)組的處于低汽壓時(shí)，燃料無法滿足機(jī)組的需要，造成其內(nèi)蒸汽流量迅速增加，但是又因?yàn)檎羝麣鈮旱?，?dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)效率低。

3 汽輪機(jī)組節(jié)能降耗優(yōu)化措施

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，提升開機(jī)速度，實(shí)現(xiàn)降能。

3.2 降低冷卻水溫度

對(duì)于兩種循環(huán)系統(tǒng)來說，開式循環(huán)系統(tǒng)中的冷卻水溫度極易受到外部環(huán)境的干擾，而閉式循環(huán)體系中的冷卻水溫的影響因素，不但包括外在條件，還有器械自身的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。所以，工作人員在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，要始終將減少機(jī)組能耗擺在首要位置，不斷加大對(duì)循環(huán)水水質(zhì)的檢測(cè)力度，根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況綜合剖析，適當(dāng)添加合理的藥物調(diào)節(jié)劑。除此之外，還應(yīng)該實(shí)現(xiàn)建立嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的管理制度，落實(shí)每項(xiàng)工作的負(fù)責(zé)管理人員，一旦冷卻水塔出現(xiàn)設(shè)備故障，區(qū)域負(fù)責(zé)人立即采用預(yù)防措施，及時(shí)解決問題，避免了事故的擴(kuò)大化。同時(shí)，還應(yīng)該定時(shí)定點(diǎn)對(duì)水塔排水槽、噴嘴和內(nèi)部填料等方面開展檢查，避免出現(xiàn)阻塞事故，妨礙冷卻水效率。

3.3 保持凝汽機(jī)的真空狀態(tài)

保持凝汽機(jī)的真空狀態(tài)從以下兩方面入手：第一，及時(shí)清理冷卻面。及時(shí)清理凝汽機(jī)冷卻面的臟物，可以使用靈活運(yùn)用酸洗法或者干洗法進(jìn)行清洗，也可定期使用機(jī)械清洗，總之避免因其影響導(dǎo)熱過程；第二，降低排氣缸熱負(fù)荷。因?yàn)殪F化式噴頭位于凝汽器咽喉部位，以接觸導(dǎo)熱，實(shí)現(xiàn)凝結(jié)吸收，促進(jìn)汽水可以形成混合式凝汽器，以此實(shí)現(xiàn)降低排氣缸熱負(fù)荷的作業(yè)，營(yíng)造良好的真空狀態(tài)，確保蒸汽做功效率。

3.4 積極做好維管工作

管理人員應(yīng)該積極為汽輪機(jī)組的維護(hù)管理工作，建立對(duì)應(yīng)的維護(hù)管理、檢測(cè)修理措施。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，嚴(yán)格依據(jù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及工作流程進(jìn)行汽輪機(jī)的開機(jī)和操作，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)，精確控制汽輪機(jī)組的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，確保設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，降低能耗。同時(shí)，開展定期檢測(cè)管理作業(yè)，及時(shí)排除一切安全隱患。

4 結(jié)語

綜上所述，汽輪機(jī)組的節(jié)能降耗設(shè)計(jì)是貫穿整個(gè)火力發(fā)電廠生產(chǎn)發(fā)電的關(guān)鍵部分，企業(yè)應(yīng)該充分運(yùn)用之前的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，仔細(xì)研究汽輪機(jī)組的缺陷，努力調(diào)整機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、盡量降低冷卻水溫度、保持凝汽機(jī)的真空狀態(tài)并且積極做好設(shè)備的維管工作，通過一系列的措施，來增強(qiáng)汽輪機(jī)組的運(yùn)行效率，從而獲得長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)收益。

參考文獻(xiàn)：

[1]魯文武.火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組的節(jié)能降耗方法論述[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018，（13）：215-216.

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