燃煤電廠鍋爐和汽輪機(jī)以及輔機(jī)部分的節(jié)能技術(shù)分析

俞磊

摘 要：面對(duì)我國能源資源短缺、環(huán)境污染嚴(yán)重的嚴(yán)峻形勢(shì)，工業(yè)企業(yè)已逐漸意識(shí)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要性，紛紛進(jìn)行節(jié)能技術(shù)的研究，而且在燃煤電廠中，鍋爐和汽輪機(jī)、輔機(jī)部分也會(huì)造成能源浪費(fèi)和環(huán)境污染，所以，非常有必要進(jìn)行節(jié)能技術(shù)的研究。文章分別對(duì)燃煤電廠鍋爐、汽輪機(jī)以及輔機(jī)部分的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)降低環(huán)境污染、節(jié)約資源能源的目的。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠鍋爐 汽輪機(jī) 輔機(jī)部分 節(jié)能技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）01（a）-0037-02

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)用電需求量持續(xù)上升，影響了我國現(xiàn)有的購電結(jié)構(gòu)，為了滿足社會(huì)發(fā)展和人民生活的需要，各大電廠都相應(yīng)的提升了自身的供電能力。而在我國燃煤電廠中，鍋爐、汽輪機(jī)以及輔機(jī)是其主要的供電設(shè)備，如果沒有嚴(yán)格的技術(shù)要求和操作標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)造成嚴(yán)重的資源能源浪費(fèi)。而且燃煤電廠中很多地方都能夠應(yīng)用到燃煤鍋爐，其生產(chǎn)后產(chǎn)生的煙氣中含有大量的煙塵以及CO2、SO2等有害氣體，其汽輪機(jī)和輔機(jī)部分的運(yùn)行中也存在著資源能源浪費(fèi)問題。為此，文章主要對(duì)這3個(gè)部分的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行分析，以此來提高燃煤電廠的資源利用率，降低對(duì)環(huán)境的污染。

1 燃煤電廠鍋爐節(jié)能技術(shù)探究

要想實(shí)現(xiàn)燃煤電廠鍋爐節(jié)能，必須對(duì)鍋爐的燃燒系統(tǒng)進(jìn)行重新改造。其中主要對(duì)兩項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行改造，一個(gè)是分層燃燒技術(shù)，一個(gè)是天然氣助燃技術(shù)。具體的操作主要有：利用普通粘土，將其圖紙進(jìn)行轉(zhuǎn)化，形成爐拱材料需要的碳化硅，然后在根據(jù)電廠的實(shí)際情況改變爐拱的持續(xù)和形狀，使?fàn)t拱的設(shè)計(jì)更加合理，從而能夠改善通風(fēng)室和通風(fēng)口的連接方式，也需要安裝均流擋板，來提高爐墻的性能，并且將保溫層的材料替換成纖維材料，利用遠(yuǎn)紅外涂料增強(qiáng)爐墻的熱輻射能力[1]。通過這種新能源的添加，能夠提高灰熔點(diǎn)，使燃料的利用率得到有效提升。

在對(duì)鍋爐燃?xì)庥酂峄厥者M(jìn)行改造時(shí)，主要采取3個(gè)方式：一是利用煙氣余熱進(jìn)行空氣預(yù)熱，這種方式能夠有效優(yōu)化燃料的霧化條件，改善爐膛中的燃燒情況，同時(shí)能夠快速提高爐膛的溫度。在一定程度上減少了排煙造成的損失，而且也能夠通過化學(xué)原理，將未完全燃燒的損失降低到最低。二是可以利用煙氣余熱進(jìn)行燃料預(yù)熱，在燃油溫度升高的同時(shí)燃油的粘度也有所降低，所以，能夠改善燃油的霧化條件。這樣隨著燃油溫度的提升，鍋爐的燃燒溫度也會(huì)隨之提升。這樣就能夠充分激發(fā)鍋爐內(nèi)的輻射換熱系數(shù)，同時(shí)提高了溫度的傳人能力和換熱能力。因此，利用煙氣余熱進(jìn)行燃料預(yù)熱能夠有效節(jié)約資源，減少熱量的浪費(fèi)，提高鍋爐的熱量效能[2]。三是可以利用煙氣余熱進(jìn)行鍋爐給水余熱。煙氣余熱具有提高鍋爐入口介質(zhì)溫度的作用，從而降低了鍋爐給水以及爐內(nèi)的溫度差值。而且煙氣余熱能夠反復(fù)的使用，反復(fù)為給水加熱，在給水余熱過程中也會(huì)降低過度的排煙溫度，在利用先進(jìn)的煙氣鍋爐系統(tǒng)，能夠降低熱能損失，也提升了空氣質(zhì)量。

2 燃煤電廠汽輪機(jī)節(jié)能技術(shù)探究

首先，要對(duì)汽輪機(jī)高壓缸通流部分進(jìn)行改善。改變高壓缸的轉(zhuǎn)子組成機(jī)構(gòu)，分別用一個(gè)單列調(diào)節(jié)級(jí)以及15個(gè)壓力級(jí)組成。將動(dòng)葉型和靜葉型更換為更先進(jìn)的新型高效葉型或者是光滑的子午通道，這樣就能夠利用整體圍帶提高葉片的動(dòng)強(qiáng)度。汽輪機(jī)在運(yùn)行中會(huì)受到差脹的影響，為了有效避免類似情況的發(fā)生，要擴(kuò)大高壓隔板與汽封軸的空間間隙值，并用焊接隔板替換原來的隔板靜葉，從而去除掉加強(qiáng)筋，再利用寬窄葉片改善分流葉柵機(jī)構(gòu)[3]。另外，高壓軸封與汽封隔板也可以替換成自動(dòng)調(diào)節(jié)汽封，這樣能夠提高汽輪機(jī)組運(yùn)行的安全性，降低故障發(fā)生概率，節(jié)省維修成本。

其次，要對(duì)汽輪機(jī)低壓缸通流部分進(jìn)行改善。以600MW的汽輪機(jī)組為例，在進(jìn)行低壓缸通流部分改造時(shí)，可以將原有隔板替換成焊接鋼質(zhì)隔板，這樣能夠有效提高根徑，使低壓轉(zhuǎn)子的前四級(jí)葉片中都沒有拉筋，從而提高整體圍帶，避免機(jī)組動(dòng)葉出現(xiàn)短期內(nèi)疲勞，而且提高了葉片的抗腐蝕性，也可以將最末級(jí)的動(dòng)葉替換成高強(qiáng)度動(dòng)葉。

最后，要對(duì)汽輪機(jī)循環(huán)水泵的運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化。當(dāng)汽輪機(jī)運(yùn)行中機(jī)組負(fù)荷以及冷卻水溫處在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，循環(huán)水流量處在變動(dòng)狀態(tài)時(shí)，循環(huán)水泵中凝氣器的壓力會(huì)產(chǎn)生變化，這時(shí)如果突然改變水流量，會(huì)對(duì)循環(huán)水泵的功耗帶來不利影響。如果是水流量處在增加狀態(tài)，機(jī)組處在背壓狀態(tài)的情況，增加機(jī)組出力，也會(huì)影響到循環(huán)水泵的功耗。所以，當(dāng)汽輪機(jī)組中出現(xiàn)水流量與機(jī)組功耗差值過大的情況，凝汽器的也處在背壓狀態(tài)時(shí)，這種情況是汽輪機(jī)循環(huán)水泵的最佳運(yùn)行方式。但在目前的運(yùn)行中，會(huì)限制循環(huán)水泵的應(yīng)用數(shù)量，所以，不能保證水流量調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性，在這樣的情況下，電廠可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的循環(huán)水泵數(shù)量調(diào)節(jié)水泵運(yùn)行過程中水泵葉片的角度，為汽輪機(jī)的運(yùn)行提供最佳模式[4]。

3 燃煤電廠輔機(jī)部分節(jié)能技術(shù)探究

一是進(jìn)行臭氣設(shè)備運(yùn)行方式優(yōu)化，電廠在使用汽輪機(jī)過程中，抽氣設(shè)備在其中發(fā)揮了巨大的作用，能夠?yàn)闄C(jī)組運(yùn)行建立真空環(huán)境，防止在凝汽器中深入空氣或其他類型的氣體，保證汽輪機(jī)運(yùn)行環(huán)境的穩(wěn)定。而且為了提高汽輪機(jī)運(yùn)行環(huán)境的真空度，要做好抽氣設(shè)備安全檢查工作，由于抽氣設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)受到溫度、液溫度、水泵運(yùn)行速度等因素的影響，所以，在啟動(dòng)抽氣設(shè)備前要檢查各項(xiàng)指標(biāo)是否符合抽氣設(shè)備運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，其中如果溫度過高，要做好降溫措施，可以利用低溫水進(jìn)行冷卻，降低工作液溫，如果溫度較低，要利用地下循環(huán)水向真空泵輸送工作需要的冷卻水，在夏季時(shí)，循環(huán)的水溫要控制在30℃左右，真空環(huán)境中工作水溫不能超過44℃，在使用地下水時(shí)，其溫度要控制在17℃左右，降低應(yīng)用工作水中，真空環(huán)境中水泵的工作水溫度就會(huì)降低到33℃左右[5]。液溫度對(duì)抽氣設(shè)備的影響較大，尤其是抽吸能力，抽吸能力受工作水溫的影響會(huì)隨著水溫的上升而導(dǎo)致能力下降，尤其是夏季時(shí)節(jié)，液溫度最好控制在適應(yīng)的水平，否則一旦超過35℃，抽吸能力將會(huì)急劇下降，這樣會(huì)嚴(yán)重影響到真空環(huán)境的嚴(yán)密性。

二是要對(duì)加熱器的運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化。在輔機(jī)機(jī)組安全運(yùn)行情況下，要想保證加熱器的穩(wěn)定性，必須注重對(duì)加熱器水位的強(qiáng)控，通常情況下，水位的上升和下降與給水端差值、輸水端差值以及水溫有一定的關(guān)系，當(dāng)輸水端與加熱器段的給水差值都處在最小的情況下，可以通過計(jì)算，得出運(yùn)行最佳的水位位置，這樣可以修定水位控制處的設(shè)定值，使加熱器水位能夠得到有效控制。

4 結(jié)語

綜上所述，在燃煤電廠提供電力能源時(shí)，會(huì)出現(xiàn)資源能源浪費(fèi)、環(huán)境污染的問題，文章通過對(duì)燃煤電廠鍋爐、汽輪機(jī)、輔機(jī)部分節(jié)能技術(shù)改造的論述，提出了降低能源消耗與減少環(huán)境污染的措施，如果能夠在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行應(yīng)用，將會(huì)大大降低燃煤電廠的生產(chǎn)成本，提高資源的利用率，實(shí)現(xiàn)節(jié)約能預(yù)案資源、保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊懷忠.燃煤電廠鍋爐、汽輪機(jī)以及輔機(jī)部分的節(jié)能技術(shù)分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2013，24（11）：81-82，83.

[2] 王家明.燃煤電廠鍋爐、汽輪機(jī)以及輔機(jī)部分的節(jié)能技術(shù)分析[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2014，20（22）：6041-6041.

[3] 蔡喜冬，楊建明，史毅越，等.大型機(jī)組引風(fēng)機(jī)汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)改造的熱經(jīng)濟(jì)性分析[A].第十屆長(zhǎng)三角能源論壇——推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命論文集[C].2013.

[4] 王磊.燃煤電廠節(jié)能技術(shù)與節(jié)能管理措施研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2017，32（12）：61，74.

[5] 陳建全.200MW燃煤矸石CFB鍋爐風(fēng)水聯(lián)合冷渣器運(yùn)行分析與優(yōu)化[D].華北電力大學(xué)，2016.