電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)的綠色設(shè)計(jì)分析

摘 要 本文就電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)的綠色設(shè)計(jì)的必要性進(jìn)行闡述，并具體分析電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)的綠色設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以期為相關(guān)電廠提供借鑒。

關(guān)鍵詞 電廠;鍋爐;汽輪機(jī);系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言

我國在能源消耗方面面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，不斷加劇的生態(tài)環(huán)境負(fù)荷，引發(fā)環(huán)境污染等問題，嚴(yán)重違背了可持續(xù)發(fā)展的理念。因此，相關(guān)電廠就電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行能耗問題進(jìn)行改進(jìn)，加強(qiáng)對鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)升級改造，按照節(jié)能減排、綠色環(huán)保的原則進(jìn)行綠色化設(shè)計(jì)，積極踐行可持續(xù)發(fā)展路線。

1關(guān)于電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)的綠色設(shè)計(jì)的必要性

國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展下，社會(huì)各界對電能的需求逐年增加，推動(dòng)電廠建設(shè)規(guī)模、建設(shè)數(shù)量不斷擴(kuò)大。電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)對燃料進(jìn)行燃燒，進(jìn)而將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)電廠正常運(yùn)行。電廠鍋爐在運(yùn)行過程中，需要燃燒大量的燃料，產(chǎn)生的熱量較多，消耗大量能源的同時(shí)，對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的威脅，因此，電廠加強(qiáng)對鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)的綠色化設(shè)計(jì)，可創(chuàng)新傳統(tǒng)鍋爐運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標(biāo)，更好均衡電廠經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益。

2電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)的綠色設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1 主機(jī)潤滑油系統(tǒng)及保安系統(tǒng)的調(diào)節(jié)

影響電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)能耗的因素諸多，為此，相關(guān)研究人員積極研發(fā)和引進(jìn)新型節(jié)能技術(shù)，鍋爐汽輪機(jī)主機(jī)潤滑油系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，按照綠色化設(shè)計(jì)原則，運(yùn)用集裝油箱、集裝油管路技術(shù)實(shí)現(xiàn)主機(jī)潤滑系統(tǒng)的改造。

保安系統(tǒng)由危機(jī)遮斷器、機(jī)械遮斷機(jī)構(gòu)、導(dǎo)游環(huán)等結(jié)構(gòu)組成，此系統(tǒng)主要的任務(wù)是將接收到指令發(fā)出、完成掛閘、驅(qū)動(dòng)閥門等任務(wù)，控制精度一般設(shè)定在1.5kW、可控轉(zhuǎn)速上限為4500r/min。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在綠色化設(shè)計(jì)過程中，通過調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)控制精度、調(diào)節(jié)可控轉(zhuǎn)速，改變保安系統(tǒng)運(yùn)行方式，進(jìn)一步解決電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)消耗問題。

2.2 加強(qiáng)對二氧化碳?xì)怏w的回收利用

電廠鍋爐在運(yùn)行中，燃燒燃料時(shí)，產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w，對環(huán)境產(chǎn)生了負(fù)面的影響，為降低電廠鍋爐汽輪機(jī)能耗問題，需要有效收集二氧化碳?xì)怏w，解決電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)二氧化碳排放問題，加強(qiáng)對鍋爐產(chǎn)生余熱的收集，在綠色設(shè)計(jì)過程中可安裝轉(zhuǎn)熱器進(jìn)行熱能轉(zhuǎn)化，促進(jìn)鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行。同時(shí)，電廠要研發(fā)發(fā)電技術(shù)，減少能源消耗，提高資源利用率，合理化地控制溫室氣體排放。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在具體設(shè)計(jì)過程中，要調(diào)節(jié)鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)定壓，控制水軸的轉(zhuǎn)速，優(yōu)化燃燒環(huán)節(jié)和水循環(huán)環(huán)節(jié)，改變組汽輪機(jī)配氣方式，優(yōu)化閥門管理功能，從而實(shí)現(xiàn)噴嘴的調(diào)節(jié)和節(jié)流的調(diào)節(jié)[1]。基于鍋爐燃燒的原料以煤炭為主，因此，在具體設(shè)計(jì)中，要增加脫硫和脫硝裝置，加強(qiáng)對氣體中二氧化硫和氮氧化物指標(biāo)的控制，進(jìn)一步從源頭上遏制電廠硫化物和氮化物的排放。設(shè)計(jì)人員，要基于綠色環(huán)保角度出發(fā)，進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保通過提高給水溫度、降低鍋爐排煙溫度，提高鍋爐機(jī)組熱效率。

2.3 采用鍋爐輔機(jī)節(jié)能降耗技術(shù)

鍋爐輔機(jī)在鍋爐運(yùn)行中，具有主體性能優(yōu)化的作用，設(shè)計(jì)人員在具體設(shè)計(jì)中，要充分考慮節(jié)能降耗效果，要優(yōu)化風(fēng)機(jī)接口設(shè)計(jì)，減少渦流損失，將輔機(jī)技術(shù)具體運(yùn)用在電廠鍋爐運(yùn)行中，可通過控制風(fēng)機(jī)的葉輪，提高風(fēng)機(jī)工作效率，同時(shí)要優(yōu)化鍋爐汽輪機(jī)制粉系統(tǒng)，優(yōu)化制粉方式，另外，為保證風(fēng)機(jī)和水泵之間協(xié)調(diào)工作，設(shè)計(jì)人員要合理調(diào)控設(shè)備參數(shù)，確保風(fēng)機(jī)定速運(yùn)轉(zhuǎn)，通過在風(fēng)機(jī)設(shè)備中安裝的擋板調(diào)控不同的風(fēng)量，加強(qiáng)對變頻技術(shù)的應(yīng)用，變頻技術(shù)可以在不具備電機(jī)降容的狀態(tài)下，減少轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)，避免電流干擾，延長設(shè)備使用時(shí)間，從根本上提升電廠鍋爐汽輪機(jī)節(jié)能效果。

2.4 鍋爐燃料技術(shù)

相關(guān)設(shè)計(jì)人員，必須基于節(jié)能降耗原則上，積極推進(jìn)鍋爐升級改造。某電廠通過推廣應(yīng)用135MW汽包煤粉爐，更好調(diào)節(jié)鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)的恒定氣壓，并在實(shí)際應(yīng)用中，通過調(diào)節(jié)引風(fēng)量和送風(fēng)量，將爐膛內(nèi)的壓力控制在穩(wěn)定狀態(tài)下，提高了燃料燃燒效率，通過工藝技術(shù)的改進(jìn)，改變鍋爐運(yùn)行模式，并加大對清潔性燃料的應(yīng)用，最大程度上優(yōu)化了電廠鍋爐能源燃燒效率，減少熱量損耗，更好踐行環(huán)保綠色的低碳理念，為電廠鍋爐運(yùn)行的高效性、可靠性夯實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，相關(guān)電廠要加大新技術(shù)的開發(fā)力度，不斷優(yōu)化調(diào)整配風(fēng)和煤排漏問題，采用纖維材料，提高鍋爐的保溫性能，保證燃料充分燃燒。針對汽輪機(jī)的熱耗率進(jìn)行計(jì)算時(shí)，具體分為毛熱耗率和半凈熱耗率以及凈熱耗率，毛熱耗率公式可表示為qmao=Q/（Ne+Nqb），單位為kJ/（kw.h），半凈熱耗率公式為qbj=Q/Ne，凈熱耗率表示為qj=Q/（Ne（1-a），根據(jù)公式Q=D0h0-Dgshgs+Dzr（hzr-Dgp）+Dgrjw+Dzrjw（hzr-hzrjw）-ΣDgr（hgr-hhf）。

2.5 加強(qiáng)對鍋爐節(jié)能負(fù)荷的控制

設(shè)計(jì)改造人員，在具體進(jìn)行鍋爐汽輪機(jī)負(fù)荷設(shè)計(jì)過程中，可通過降低鍋爐厚度和高度的方式，降低給煤量，在鍋爐溫度控制方面，可通過人工調(diào)節(jié)的方式進(jìn)行鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)溫度控制?？傊?，設(shè)計(jì)人員在鍋爐改造設(shè)計(jì)過程中，要充分體現(xiàn)節(jié)能工藝，融合綠色化設(shè)計(jì)理念，基于鍋爐溫度控制、節(jié)能負(fù)荷控制角度對鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，確保最終實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐研究中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過升級改造的一臺(tái)300MV鍋爐機(jī)組，配備100%出力的氣泵，以及30%或50%出力的電泵，按照10h的運(yùn)行狀態(tài)來看，可有效節(jié)約30MV·h以上的電能，大大降低電廠機(jī)組運(yùn)行成本，減少電廠電能損耗，推動(dòng)電廠正常運(yùn)行。

3結(jié)束語

綜上所述，電廠鍋爐汽輪機(jī)綠色設(shè)計(jì)符合新時(shí)代節(jié)能環(huán)保理念，可有效提升促進(jìn)電廠升級改造，通過優(yōu)化鍋爐汽輪機(jī)運(yùn)行性能，增加輔機(jī)技術(shù)、改善燃料技術(shù)等，不斷提升電廠鍋爐運(yùn)行的節(jié)能性，降低電廠運(yùn)行能耗。

參考文獻(xiàn)

[1] 林偉.電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)的綠色設(shè)計(jì)探討[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（24）：27-28.

作者簡介

覃玉環(huán)（1992-），女，廣西河池人;學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，現(xiàn)就職單位：國電永福發(fā)電有限公司，研究方向：鍋爐汽輪機(jī)綠色設(shè)計(jì)。