火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組節(jié)能降耗措施分析

柳慧

摘 要：隨著時(shí)代的進(jìn)步，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平持續(xù)提高，各行業(yè)領(lǐng)域?qū)﹄娔苜|(zhì)量提出了更高的要求。我國電能生產(chǎn)中，火力發(fā)電廠是重要生產(chǎn)部分，其運(yùn)行模式規(guī)劃管理對(duì)供電質(zhì)量與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著決定性的影響。火力發(fā)電廠運(yùn)行中，汽輪機(jī)非常重要，其能耗對(duì)火力發(fā)電廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效率密切相關(guān)。因而為了降低能耗，火力發(fā)電廠深入研究汽輪機(jī)組節(jié)能降耗措施是十分重要的，以此發(fā)電時(shí)提高化石燃料使用效率?；诖?，本文主要論述了火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組節(jié)能降耗措施相關(guān)知識(shí)。

關(guān)鍵詞：火電廠;汽輪機(jī)組;節(jié)能降耗措施

0 引言

我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，火力發(fā)電是主要電力能源，電力總供給中，火力發(fā)電占比超過一半，但火力發(fā)電中，煤炭資源耗損量依然比較大。相對(duì)于大型發(fā)電廠，小型發(fā)電廠明顯趨于劣勢(shì)，因而為了促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，火力發(fā)電廠提高資源使用效率顯得尤為重要?；鹆Πl(fā)電廠運(yùn)行中，汽輪機(jī)是重要構(gòu)成設(shè)備，因而汽輪機(jī)實(shí)際運(yùn)行中，必須要重視節(jié)能降耗。

1 概述汽輪機(jī)

利用蒸汽熱能實(shí)現(xiàn)做功操作，這種旋轉(zhuǎn)機(jī)械就是汽輪機(jī)，其實(shí)際運(yùn)行中，借助沖動(dòng)與反應(yīng)作用原理，促使熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，以此充分發(fā)揮自身作用。沖動(dòng)作用原理，噴嘴流出后，汽輪機(jī)液壓氣道方向發(fā)生改變。另外，葉輪旋轉(zhuǎn)過程中，發(fā)揮機(jī)械功能。反應(yīng)原理的應(yīng)用，是汽輪機(jī)蒸汽流向葉片，蒸汽通道發(fā)生膨脹，蒸汽流動(dòng)加快，子葉片形成抗動(dòng)量，葉輪出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生機(jī)械工作。基于上述原理的應(yīng)用，汽輪機(jī)應(yīng)用特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：（1）熱效率高。汽輪機(jī)運(yùn)行中，熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能是關(guān)鍵，所以汽輪機(jī)實(shí)際運(yùn)行中，熱能量產(chǎn)生量大，所以熱效率比較高。（2）較大的單機(jī)功率。因汽輪機(jī)是一種回旋形式，所以汽輪機(jī)持續(xù)運(yùn)行中，功率耗損量大，增加了汽輪機(jī)功率。（3）使用壽命長，經(jīng)久耐用，可選用各類價(jià)格低的燃料。（4）汽輪機(jī)實(shí)際運(yùn)行中，汽輪機(jī)主機(jī)穩(wěn)定性高，事故發(fā)生率不高，一般，使用三年后，才需一次大規(guī)模的維修，由此有效提高了設(shè)備使用效率。

2 汽輪機(jī)組能源損耗高的原因

2.1 能源損耗高的成因

火力發(fā)電廠中，作為一種原動(dòng)機(jī)，通常，汽輪機(jī)是與泵、鍋爐、發(fā)電機(jī)與凝汽器等機(jī)械設(shè)備配套使用，其能源損耗量大的原因表現(xiàn)為：（1）汽輪機(jī)自身、噴嘴室與外缸等部位變形幾率大，低壓缸出汽邊水存在嚴(yán)重的腐蝕問題，隔板氣封與軸端氣封出現(xiàn)嚴(yán)重漏氣問題，調(diào)節(jié)閥有動(dòng)靜自身提高能力差，氣閥有較大壓損，另外熱力系統(tǒng)泄漏幾率大。（2）適當(dāng)?shù)卣{(diào)整汽輪機(jī)組運(yùn)行，因沒有合理的對(duì)運(yùn)行方式、凝汽器真空高與冷卻水溫度高等引起能耗高的現(xiàn)象進(jìn)行優(yōu)化，使得火電廠成本支出明顯增加。

2.2 水冷凝汽器問題

其存在的問題主要包含：（1）冷卻水水質(zhì)。假若冷卻水水質(zhì)不好，就會(huì)引起凝汽器鋼管發(fā)生結(jié)垢，由此影響汽輪機(jī)組排汽換熱操作。（2）有較大的耗水量。水冷凝汽器火力發(fā)電機(jī)組中，冷卻塔內(nèi)耗水量蒸發(fā)超過90%。（3）凝汽器出現(xiàn)泄漏，凝結(jié)水流向冷卻水中，并進(jìn)入鍋爐，給水質(zhì)量不高，使得汽水品質(zhì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，給水系統(tǒng)中長期超標(biāo)或涌入大量冷卻水，使得鍋爐水冷壁出現(xiàn)嚴(yán)重結(jié)垢問題，形成垢下腐蝕問題，為水冷壁管爆炸或鼓包等事故的發(fā)生創(chuàng)造了條件，甚至?xí)黾诱羝}分含量，此種情況下，流通及汽輪機(jī)組閥門出現(xiàn)嚴(yán)重鹽垢問題，通流面積逐漸減小，機(jī)組出力日益減小。另外，調(diào)節(jié)與主自動(dòng)汽門出現(xiàn)嚴(yán)重積垢問題后，引起卡澀問題，使得機(jī)組運(yùn)行速度超標(biāo)。

3 汽輪機(jī)組運(yùn)行中，分析節(jié)能降耗措施

3.1 凝汽器熱負(fù)荷減小

汽輪機(jī)組運(yùn)行中，減小凝汽器熱負(fù)荷降低機(jī)組能耗，以此提高機(jī)組整體運(yùn)行效率的同時(shí)，機(jī)組熱負(fù)荷也明顯減小。因而，可將表面式加熱器設(shè)置在排汽缸喉部與凝汽器上端，以此直接將其與工業(yè)水系統(tǒng)連接起來，出口則直接連接化學(xué)供水系統(tǒng)，熱效率保障的基礎(chǔ)上，凝汽器運(yùn)行中，有效預(yù)防熱負(fù)荷造成的負(fù)面影響。另外，還可將霧化噴頭設(shè)置于凝汽器喉部，將凝結(jié)蒸汽有效吸收掉，以此減少凝汽器形成的熱負(fù)荷，確保系統(tǒng)保持良好的真空狀態(tài)。整改過程中，要結(jié)合設(shè)備實(shí)際運(yùn)行要求與條件，明確整改方案，因其會(huì)增加質(zhì)量荷載，因而選擇必須要慎重。

3.2 增強(qiáng)真空系統(tǒng)嚴(yán)密性

汽輪機(jī)組運(yùn)行中，真空系統(tǒng)嚴(yán)密性對(duì)其保持值有著決定性的影響，所以，必須要注意其不能發(fā)生泄漏。日常工作與維護(hù)中，要對(duì)凝汽器側(cè)與真空系統(tǒng)定期實(shí)施防漏處理，這是真空系統(tǒng)增強(qiáng)嚴(yán)密性的關(guān)鍵。日常維護(hù)中，還要嚴(yán)格檢查抽氣器噴嘴，確保其不存在堵塞或變形問題;適當(dāng)?shù)卣{(diào)整軸封蒸汽壓力數(shù)值，結(jié)合外部實(shí)際荷載力，合理進(jìn)行修整。另外，對(duì)于真空系統(tǒng)而言，負(fù)壓系統(tǒng)閥門也是其嚴(yán)密性影響的重要部件，檢查必須要周密，確保各重要部件連接牢固。

3.3 冷卻水溫的降低

閉循環(huán)系統(tǒng)是內(nèi)部封閉性循環(huán)系統(tǒng)，自然因素不會(huì)對(duì)其造成影響，循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行情況則是影響冷卻水溫的關(guān)鍵因素。假若冷水塔設(shè)備不正常，一般會(huì)增加出口溫度，無法獲得預(yù)期冷卻效果。一般，處理方法為，安排專人負(fù)責(zé)定期檢查與維護(hù)整個(gè)水塔設(shè)備，詳細(xì)登記噴嘴、填料及配水槽等水塔內(nèi)部核心部件，發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)采取有效措施處理故障部位。

3.4 冷卻面的清洗

汽輪機(jī)組運(yùn)行中，如果凝汽器冷卻面污垢量比較大，冷卻管阻力明顯增加，對(duì)凝汽運(yùn)行安全帶來直接的影響，所以認(rèn)真清理冷卻面是十分重要的，可利用酸洗與干洗兩種方法進(jìn)行，如果不能才用一般方法清洗凝汽器冷卻面污垢，就可使用酸洗方法進(jìn)行處理，采用5%濃度的氨基磺酸溶液酸洗劑，再添加適量地銅、酸緩釋劑與氫氟酸等，確保清洗水保持40攝氏度的溫度，對(duì)水流速度進(jìn)行合理地調(diào)整，通過循環(huán)沖刷，依照清潔度檢測標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)酸度大小進(jìn)行科學(xué)控制，再反沖刷操作高位冷卻塔水。同時(shí)，除氧器熱水灌入凝汽器中，采用風(fēng)機(jī)加熱將冷卻管內(nèi)部吹干，硬化冷卻面污垢，再使用冷水進(jìn)行反復(fù)沖洗，以此有效去除冷卻面污垢。如果凝汽器冷卻面出現(xiàn)污垢，就會(huì)導(dǎo)致無法獲得正常運(yùn)行參數(shù)。冷卻面早期出現(xiàn)污垢后，選用干洗法認(rèn)真清洗冷卻面。

3.5 給水溫度的提升

火電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中，給水溫度直接影響著鍋爐燃料使用效率，提高給水溫度，就可以增加燃料使用率。如果溫度太低，煤炭耗損量就會(huì)增加，加大經(jīng)濟(jì)成本，嚴(yán)重污染空氣，煤炭使用效率不高，從而無法保障生產(chǎn)效率。因而，具體可從以下幾方面入手，適當(dāng)?shù)氐奶岣呓o水溫度。（1）高加投入率得到保障。主要指汽輪機(jī)組滑啟與滑停過程中，合理控制給水溫度，啟停時(shí)加入高壓加熱器，一旦實(shí)際操作出現(xiàn)問題，則要及時(shí)停止運(yùn)行，必要情況下，清晰汽輪機(jī)組換熱器，以防其內(nèi)部污垢集聚帶來熱壓或溫差壓力，以此降低能源耗損。（2）保持水位，對(duì)加熱器做好定期檢查并及時(shí)維修。對(duì)于回?zé)嵯到y(tǒng)而言，加熱器水位至關(guān)重要，水位太高、太低都會(huì)影響該系統(tǒng)，如果水位太高，換熱受到影響，加大端差;反之，也會(huì)影響回?zé)嵯到y(tǒng)。所以，將水位自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置安裝于加熱器附件，合理控制水位，定期檢修也是十分必要的。

3.6 優(yōu)化汽輪機(jī)組操作過程

火力發(fā)電廠運(yùn)行中，汽輪機(jī)操作過程包含啟動(dòng)、運(yùn)行及停止等操作。操作啟動(dòng)汽輪機(jī)后，暖機(jī)操作必不可少，其電能消耗量大，所以通過高低旁操作方式處理至關(guān)重要，以此確保穩(wěn)定區(qū)間范圍內(nèi)控制主機(jī)，降低汽輪機(jī)組暖機(jī)過程，在啟動(dòng)操作時(shí)減少汽輪機(jī)功率損耗。汽輪機(jī)運(yùn)行操作時(shí)，選用“定-滑-定”的操作模式，此種情況下，汽輪機(jī)運(yùn)行保持低負(fù)荷狀態(tài)，提高燃料燃燒效率，增強(qiáng)水循環(huán)穩(wěn)定性，以此有效控制水泵軸臨界轉(zhuǎn)速。汽輪機(jī)停機(jī)處理時(shí)，科學(xué)停機(jī)操作，可有效降低能源損耗，結(jié)合滑停參數(shù)，適當(dāng)?shù)卣{(diào)控停機(jī)操作，以此提高鍋爐余熱發(fā)電使用效率，降低鍋爐與汽輪機(jī)溫度，利于機(jī)器充分發(fā)揮其自身養(yǎng)護(hù)功效。

3.7 優(yōu)化循環(huán)水泵

汽輪機(jī)真空情況，對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行也有一定的影響，汽輪機(jī)真空狀態(tài)影響因素與循環(huán)水入口、水流量、冷卻管清潔性、真空嚴(yán)密性與排氣量等因素，如果汽輪機(jī)循環(huán)水泵不合理運(yùn)行，就會(huì)加大能量耗損。獨(dú)立循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)，盡管能夠節(jié)省一定的電能，但因循環(huán)水流量存在問題，機(jī)組真空高于極限真空情況下，蒸汽會(huì)造成末端動(dòng)葉發(fā)生紊亂龐章，動(dòng)葉出現(xiàn)極大的損失，循環(huán)水泵能耗也加大。汽輪機(jī)組運(yùn)行中，為了有效實(shí)施節(jié)能降耗，某一機(jī)組負(fù)荷與循環(huán)水入口溫度確定情況下，循環(huán)水泵運(yùn)行方式改變，通過循環(huán)水泵運(yùn)行，汽輪機(jī)功率增加值及誰笨功率消耗增加值實(shí)現(xiàn)最大差異。

4 結(jié)束語

綜上所述，火力發(fā)電廠運(yùn)行中，汽輪機(jī)與鍋爐是非常重要的構(gòu)成，對(duì)火力發(fā)電廠節(jié)能降耗具有決定性的影響。因而為了創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益，火電廠要加快實(shí)施汽輪機(jī)組節(jié)能降耗促使，提高企業(yè)市場競爭力，保持持久競爭優(yōu)勢(shì)，以此為我國電能行業(yè)健康發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

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