火電廠汽輪機(jī)組節(jié)能措施研究與應(yīng)用

呂然明

哈爾濱電氣國(guó)際工程有限責(zé)任公司 黑龍江哈爾濱 150028

如今，為了有效進(jìn)行節(jié)能降耗，要從汽輪機(jī)組入手，在降耗方面尋找新的技術(shù)和方法，運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域，真正的做到節(jié)能降耗?；鹆痣姀S降耗需一個(gè)過程，技術(shù)上需要不斷地去創(chuàng)新，在節(jié)能降耗的過程中找到科學(xué)有效的方案和解決辦法，把理論和實(shí)踐相結(jié)合，發(fā)揮出重要的作用。在減排降耗的過程中，不僅能增加火力火電廠的整體效益，還能加快社會(huì)發(fā)展的步伐。汽輪機(jī)組作為火力火電廠的重要組成部分，消耗能量極多，想要合理地去降耗還需要培養(yǎng)相應(yīng)的工作人員能力，科學(xué)有效地完成這項(xiàng)艱巨的任務(wù)，從而使火力火電廠達(dá)到降耗標(biāo)準(zhǔn)。相信在不遠(yuǎn)的將來，全自動(dòng)智能技術(shù)將會(huì)得到很好的發(fā)展，隨著減低能耗，競(jìng)爭(zhēng)也越來越激烈，火電廠的技術(shù)也要不斷更新，從而加強(qiáng)和改善降耗的標(biāo)準(zhǔn)，為我國(guó)的電力事業(yè)提供有利的發(fā)展空間。

1 電廠汽輪機(jī)高能耗的主要因素

根據(jù)理想的熱力學(xué)循環(huán)過程，汽輪機(jī)做功被視為等熵膨脹做功的過程，理論上決定做功多少的主要因素是冷端溫度，還有汽輪機(jī)組本身的機(jī)械效率。冷端溫度即凝汽器的真空度，因?yàn)槟鲏毫Υ_定，凝結(jié)水溫度隨之確定，此過程蒸汽入口參數(shù)確定，凝汽器的壓力越低理論上蒸汽用于做功的能量越多。所以汽輪機(jī)組做功主要取決于汽輪機(jī)組本身的效率和凝汽器的真空度。本文主要從汽輪機(jī)組和真空系統(tǒng)兩方面討論節(jié)能措施[1]。

電廠設(shè)備中汽輪機(jī)是結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的設(shè)備之一，汽輪機(jī)運(yùn)行會(huì)受到很多要素影響，增加汽輪機(jī)能量消耗。通過總結(jié)得出導(dǎo)致汽輪機(jī)能耗增加的因素包括：首先汽輪機(jī)運(yùn)行中如果沒有按期檢修更換部件，葉片結(jié)垢、汽封間隙變大就會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)能損升高。運(yùn)行過程中的汽輪機(jī)，通過改造通流結(jié)構(gòu)，增加汽輪機(jī)流通面積，流量得到較大的改善，其流通性對(duì)做功帶來較大的影響，有效提高汽輪機(jī)缸內(nèi)的效率，確保汽輪機(jī)能源消耗有效的降低。其次在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，如果沒有合理控制設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，汽輪機(jī)出現(xiàn)負(fù)荷參數(shù)與運(yùn)行參數(shù)不匹配的情況，當(dāng)主汽壓力不高而且鍋爐燃燒不充分的情況下，蒸汽的流量變大，從而使汽輪機(jī)運(yùn)行的效率出現(xiàn)大幅度下降，從而導(dǎo)致機(jī)組熱量損耗增加，整體機(jī)組的運(yùn)行效率降低，就會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)無法以最佳狀態(tài)運(yùn)行，會(huì)加劇汽輪機(jī)能耗。此外汽輪機(jī)運(yùn)行中真空泵運(yùn)行的穩(wěn)定對(duì)保證機(jī)組效率影響很大。目前多數(shù)機(jī)組采用水環(huán)真空泵具體表現(xiàn)為真空泵在工作水溫度升高后凝汽器真空度會(huì)隨之提高，導(dǎo)致汽輪機(jī)熱循環(huán)效率逐漸降低，增加汽輪機(jī)損耗。最后汽輪機(jī)如果啟動(dòng)與停機(jī)比較頻繁，暖機(jī)時(shí)間久也會(huì)加劇能耗程度。

2 火電廠汽輪機(jī)組節(jié)能措施研究與應(yīng)用

2.1 保障真空狀態(tài)

首先是清洗凝汽器冷卻面。為了準(zhǔn)確獲知凝汽器的冷卻面干凈與否，最直接的方法就是對(duì)比凝汽器運(yùn)行數(shù)據(jù)。目前凝汽器主要檢測(cè)真空度，水室凝結(jié)水溫度，循環(huán)冷卻水入口處二次濾網(wǎng)壓差等參數(shù)，假設(shè)凝汽器長(zhǎng)期運(yùn)行后數(shù)據(jù)出現(xiàn)了變化，則意味著凝汽器的表面可能存在污垢。通常機(jī)組運(yùn)行過程中，凝汽器用膠球清洗系統(tǒng)定期清理凝汽器的換熱管，膠球清理系統(tǒng)主要包括膠球泵和收球網(wǎng)。膠球通過膠球泵在循環(huán)冷卻水入口管道二次濾網(wǎng)設(shè)備的濾網(wǎng)后加入，通過水流沖入換熱管，在循環(huán)冷卻水出口管道的收球網(wǎng)處回收。從而達(dá)到清理凝汽器換熱管內(nèi)表面的效果[2]。

其次降低凝汽器負(fù)荷，處理辦法為選用表面式加熱器，將其放置在凝汽器、排氣缸喉部上方，用這樣的形式連接工業(yè)水系統(tǒng)與表面加熱器。表面加熱器出口連接化學(xué)供水系統(tǒng)后增加了蒸汽的利用率，提高了熱效率，實(shí)現(xiàn)了凝汽器熱負(fù)荷的有效控制。

最后必須做好真空系統(tǒng)嚴(yán)密性處理。定期進(jìn)行真空系統(tǒng)嚴(yán)密性試驗(yàn)。如存在泄露隱患需制定有效應(yīng)對(duì)辦法，保障真空系統(tǒng)足夠嚴(yán)密。平時(shí)需觀察噴嘴有無變形、堵塞情況。根據(jù)載荷變化調(diào)整汽輪機(jī)軸封壓力。平時(shí)要做好閥門負(fù)壓系統(tǒng)的控制，絕不能出現(xiàn)松動(dòng)隱患。同時(shí)做好水環(huán)式真空泵的維護(hù)和保養(yǎng)工作，這樣才能實(shí)現(xiàn)能耗的有效控制。

2.2 控制運(yùn)行溫度

汽輪機(jī)運(yùn)行中給水溫度同樣也會(huì)影響鍋爐能耗。假設(shè)給水溫度低就會(huì)導(dǎo)致鍋爐耗煤量的增加，引起經(jīng)濟(jì)損失問題。面對(duì)給水溫度較低的情況，鍋爐煙氣溫度會(huì)受到影響，增加煙氣熱損失程度，影響鍋爐生產(chǎn)效率。為解決該問題就需要保障加熱器的投入率。在機(jī)組變負(fù)荷過程中，需做好給水溫度上升率控制，保障機(jī)組能夠參照規(guī)定分解與輸入高壓加熱器，做好高壓加熱器操作、維護(hù)，絕不能因錯(cuò)誤操作引起事故。平時(shí)必須做好加熱器參數(shù)監(jiān)控，確保水位正常。加熱器為了防止漏點(diǎn)，保障加熱器內(nèi)部焊接滿足要求。如果焊縫有問題意味著管側(cè)和殼側(cè)將會(huì)連通，其結(jié)果便是影響給水與蒸汽熱量交換，無法保障給水溫度上升[3]。所以為了保障加熱系統(tǒng)穩(wěn)定、正常運(yùn)行，就需要做好加熱器水位監(jiān)控。

2.3 降低機(jī)組能耗

在汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)能量損失所帶來的影響體現(xiàn)在機(jī)組運(yùn)行主要參數(shù)嚴(yán)重變化、凝汽器真空度變化。以上問題不僅會(huì)影響到汽輪機(jī)的正常運(yùn)行，同時(shí)也會(huì)加劇能源消耗，無法保障汽輪機(jī)獲得正常運(yùn)行效率。為實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)優(yōu)化運(yùn)行方式，需要保持主閥前壓力和溫度在正常設(shè)計(jì)參數(shù)下運(yùn)行，盡量降低凝汽器真空度。因?yàn)楦鶕?jù)熱力學(xué)循環(huán)定律，主閥進(jìn)口處壓力和溫度與凝汽器真空度覺得此過程循環(huán)的效率，故該方法能夠解決能耗高的問題。

3 結(jié)語

綜上所述，對(duì)火力火電廠來說汽輪機(jī)是非常重要的機(jī)組與能耗設(shè)施，為了保障節(jié)能降耗目的達(dá)成就需要做深度的分析與研究。在節(jié)能降耗目的達(dá)成以后，火電廠經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益才能夠得到保障，推動(dòng)我國(guó)火電廠事業(yè)的良性發(fā)展。