電廠汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能降耗策略探析

吉林電力股份有限公司長(zhǎng)春熱電分公司 鄧 欣

1 電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用的意義

在最初階段，電廠汽輪機(jī)的運(yùn)行需借助于蒸汽的力量，使用煤炭燃燒的熱能產(chǎn)生大量的蒸汽，蒸汽會(huì)對(duì)電廠汽輪機(jī)的葉片產(chǎn)生一定的推動(dòng)力，在此種外力的作用下電廠汽輪機(jī)會(huì)保持運(yùn)行狀態(tài)、實(shí)現(xiàn)電廠發(fā)電。隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)發(fā)電領(lǐng)域的研發(fā)從未停止，現(xiàn)階段發(fā)電模式呈現(xiàn)出多元化趨勢(shì)，除傳統(tǒng)火力發(fā)電外，還產(chǎn)生了風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、潮汐發(fā)電等多種發(fā)電模式，由于其他的發(fā)電模式限制性較強(qiáng)，在技術(shù)體系上還缺乏完善性，無(wú)法滿足社會(huì)對(duì)電力資源的需求，所以截止當(dāng)前火力發(fā)電仍然是我國(guó)的主要發(fā)電模式。

汽輪機(jī)的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生大量的能耗，能源利用率很低，如何才能提升電廠汽輪機(jī)的運(yùn)行效率、提高能源轉(zhuǎn)化率，是當(dāng)前火電廠首要考慮的問(wèn)題之一，節(jié)能型的電廠汽輪機(jī)運(yùn)行模式可為火電廠節(jié)省大量的運(yùn)行成本，進(jìn)一步提升電廠發(fā)電能力，經(jīng)過(guò)多年研究，我國(guó)在電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗方面已取得一定成績(jī)，電廠汽輪機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的能耗已有所降低，隨著電廠汽輪機(jī)節(jié)能技術(shù)研發(fā)的不斷深入，電廠汽輪機(jī)勢(shì)必會(huì)更加節(jié)能，真正走上可持續(xù)發(fā)展道路。

能源是一個(gè)國(guó)家的命脈，能源的儲(chǔ)備對(duì)于國(guó)家發(fā)展具有非常重要的意義，現(xiàn)階段各國(guó)都非常重視能源的儲(chǔ)備和開(kāi)發(fā)，能源已經(jīng)上升到國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展高度，如果能源問(wèn)題不能得到解決，必然會(huì)受到其他國(guó)家的制約，不利于國(guó)家的穩(wěn)定發(fā)展。加強(qiáng)對(duì)電廠汽輪機(jī)的節(jié)能控制可實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，在節(jié)能理念下能源可得到最大程度的利用[1]，有效減少能源的浪費(fèi)，通過(guò)工藝技術(shù)的調(diào)整和優(yōu)化，電廠汽輪機(jī)運(yùn)行能耗會(huì)明顯降低，這也是社會(huì)給發(fā)電領(lǐng)域提出的基本要求。現(xiàn)階段我國(guó)能源供需矛盾突出，能源問(wèn)題已成為社會(huì)性問(wèn)題，對(duì)社會(huì)的整體性發(fā)展產(chǎn)生了一定的影響，電廠汽輪機(jī)節(jié)能控制的有效開(kāi)展，有助于實(shí)現(xiàn)發(fā)電領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展，把我國(guó)的發(fā)電領(lǐng)域帶入到一個(gè)新的發(fā)展路徑中，緩解能源的供需壓力。

電廠汽輪機(jī)是發(fā)電廠中的能耗大戶，電廠汽輪機(jī)的高能耗運(yùn)行會(huì)極大增加電廠運(yùn)行成本，降低熱能利用率。為滿足社會(huì)需求，發(fā)電廠唯有增加煤炭資源的用量，在煤炭資源燃燒的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)，對(duì)于我國(guó)環(huán)境工程的建設(shè)非常不利。電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，可在根本上降低電廠汽輪機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的能耗，在電廠的角度上來(lái)看可降低運(yùn)行成本、提升收益，在環(huán)境的角度上來(lái)看，節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用可減少煤炭資源的使用量，促進(jìn)環(huán)境工程建設(shè)[2]。

2 當(dāng)前電廠汽輪機(jī)運(yùn)行存在的問(wèn)題

給水溫度得不到有效控制。給水溫度的有效控制是提升電廠汽輪機(jī)的運(yùn)行節(jié)能性的有效方式，在實(shí)際的電廠汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中給水溫度的控制工作非常關(guān)鍵，給水溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)產(chǎn)生非常不良的影響，溫度過(guò)低會(huì)增加能耗，不利于電廠發(fā)電經(jīng)濟(jì)性，增加電廠運(yùn)行成本；如果溫度過(guò)高會(huì)增加系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，很容易引發(fā)事故?，F(xiàn)階段為提升給水溫度控制效果、保證給水溫度的適宜性，電廠方面成立了一個(gè)專門(mén)的部門(mén)負(fù)責(zé)對(duì)給水溫度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)部門(mén)的成立[3]可對(duì)電廠汽輪機(jī)的給水問(wèn)題進(jìn)行定期檢查，在一定程度上減少了給水溫度不合理問(wèn)題，但此種方式存在一定的局限性，溫度檢測(cè)會(huì)受到人員因素的直接影響，電廠汽輪機(jī)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)仍沒(méi)有得到徹底消除，如果溫度檢測(cè)工作不及時(shí)或檢測(cè)發(fā)生失誤，都會(huì)對(duì)電廠汽輪機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生直接影響。

凝汽器非真空狀態(tài)。凝汽器是電廠運(yùn)行中的重要設(shè)備，如果在電廠汽輪機(jī)使用過(guò)程中凝汽器出現(xiàn)泄露就會(huì)造成內(nèi)部結(jié)垢，隨著時(shí)間的推移結(jié)垢的情況會(huì)越發(fā)嚴(yán)重，這種器皿的使用會(huì)增加電廠汽輪機(jī)運(yùn)行隱患，很容易出現(xiàn)安全事故。在實(shí)際的電廠生產(chǎn)過(guò)程中，許多電廠汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)都不甚理想，長(zhǎng)期處于非真空的運(yùn)行狀態(tài)，在這種運(yùn)行狀態(tài)下很容易出現(xiàn)容器結(jié)垢，通常一個(gè)月左右就會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢問(wèn)題，故障發(fā)生率顯著提升，在三個(gè)月左右就會(huì)出現(xiàn)明顯的運(yùn)行故障，在這種情況下電廠汽輪機(jī)的運(yùn)行能耗會(huì)明顯增加，所以一定要認(rèn)識(shí)到這個(gè)問(wèn)題，改進(jìn)電廠汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，減少系統(tǒng)結(jié)垢問(wèn)題的發(fā)生，通過(guò)對(duì)細(xì)節(jié)問(wèn)題的有效處理，實(shí)現(xiàn)節(jié)能型的電廠汽輪機(jī)運(yùn)行，落實(shí)可持續(xù)發(fā)展重要思想[4]。

電廠汽輪機(jī)運(yùn)行控制模式缺乏合理性。關(guān)于電廠汽輪機(jī)的運(yùn)行，現(xiàn)存多種控制模式，合理的控制模式可使電廠汽輪機(jī)處于穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。相反，如控制模式缺乏完善性就會(huì)導(dǎo)致電廠汽輪機(jī)運(yùn)行能耗大幅度增加，影響到電廠汽輪機(jī)的節(jié)能性?，F(xiàn)階段我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠汽輪機(jī)的自動(dòng)化控制，在自動(dòng)化技術(shù)的作用下系統(tǒng)控制效率顯著提升，減少了人為因素對(duì)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的消極影響，但在一些電廠中電廠汽輪機(jī)控制模式缺乏完善性，缺少了設(shè)備狀態(tài)的審核環(huán)節(jié)，經(jīng)常會(huì)發(fā)出一些錯(cuò)誤的指令，在這種情況下系統(tǒng)運(yùn)行效果明顯降低，不僅會(huì)增加設(shè)備故障發(fā)生幾率，還會(huì)導(dǎo)致電廠汽輪機(jī)運(yùn)行能耗的增加，對(duì)于發(fā)電廠的生產(chǎn)非常不利。

3 電廠汽輪機(jī)運(yùn)行節(jié)能降耗應(yīng)用措施

合理調(diào)控給水溫度。為實(shí)現(xiàn)合理的給水溫度調(diào)控，發(fā)電廠方面可采用一些設(shè)備對(duì)給水問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)性調(diào)節(jié)，如傳感器、驅(qū)動(dòng)裝置等，利用這些裝置形成實(shí)時(shí)性溫度控制系統(tǒng)，在發(fā)電過(guò)程中[5]收集給水溫度信息，同時(shí)對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控，把給水溫度始終控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，如給水溫度出現(xiàn)異常就需對(duì)其進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，通過(guò)控制系統(tǒng)對(duì)電廠汽輪機(jī)發(fā)出相應(yīng)的控制指令，在最短的時(shí)間內(nèi)使給水溫度達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)給水溫度的有效控制可大幅度降低電廠汽輪機(jī)運(yùn)行能耗，是一種非常重要的節(jié)能降耗手段，當(dāng)前此種節(jié)能技術(shù)在發(fā)電廠中得到了廣泛應(yīng)用。實(shí)踐證明此種方式可產(chǎn)生非常好的降耗效果，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能型的電廠汽輪機(jī)運(yùn)行。

維持真空運(yùn)行狀態(tài)。凝汽器的泄露會(huì)導(dǎo)致電廠汽輪機(jī)脫離理想的真空運(yùn)行狀態(tài)，還會(huì)造成系統(tǒng)結(jié)垢，從而大幅度增加系統(tǒng)運(yùn)行能耗?；诖耍姀S方面需重點(diǎn)關(guān)注凝汽器泄露問(wèn)題，促使電廠汽輪機(jī)可長(zhǎng)期處于真空運(yùn)行狀態(tài)。具體來(lái)講，需加強(qiáng)對(duì)凝汽器檢測(cè)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄露問(wèn)題和結(jié)垢問(wèn)題，定期對(duì)凝汽器進(jìn)行清理，利用自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)凝汽器進(jìn)行實(shí)時(shí)性檢測(cè)，收集凝汽器運(yùn)行數(shù)據(jù)，同時(shí)在凝汽器控制系統(tǒng)中安設(shè)警報(bào)功能，當(dāng)運(yùn)行數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)間出現(xiàn)較大偏差時(shí)控制系統(tǒng)可發(fā)出警報(bào)，在警報(bào)系統(tǒng)的作用下[6]可及時(shí)處理系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題，減少凝汽器泄露對(duì)電廠汽輪機(jī)產(chǎn)生的影響，保證電廠汽輪機(jī)一直處于理想的運(yùn)行狀態(tài)。在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中清理工作也需及時(shí)跟進(jìn)，清理主要目標(biāo)為凝汽器散熱裝置，避免凝汽器溫度過(guò)高，影響凝汽器的使用功能，通過(guò)此種方式提升電廠汽輪機(jī)的節(jié)能性。系統(tǒng)的清理工作需定期進(jìn)行，要結(jié)合實(shí)際的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)合理設(shè)定系統(tǒng)運(yùn)行周期，通常以七天為一個(gè)清理周期，全面清理凝汽器中的污垢，然后驗(yàn)證系統(tǒng)運(yùn)行效果，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面性的檢查工作，在這項(xiàng)工作完成后重新啟動(dòng)系統(tǒng)。

合理對(duì)電廠汽輪機(jī)進(jìn)行啟?？刂?。鑒于電廠汽輪機(jī)節(jié)能降耗的重要意義，在電廠汽輪機(jī)使用過(guò)程中，需合理地對(duì)電廠汽輪機(jī)進(jìn)行啟?？刂?。在發(fā)電環(huán)節(jié)需對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行收集，同時(shí)對(duì)收集到的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行分析，保證電廠汽輪機(jī)的運(yùn)行參數(shù)都處于正常狀態(tài)，如電廠汽輪機(jī)出現(xiàn)參數(shù)異常需及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，確保汽輪機(jī)沒(méi)有異常狀態(tài)的情況下再次進(jìn)行開(kāi)啟，避免故障擴(kuò)大化，影響到電廠汽輪機(jī)的使用效果和運(yùn)行壽命。另外電廠還需對(duì)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)，就當(dāng)前的運(yùn)行參數(shù)對(duì)電廠汽輪機(jī)未來(lái)的運(yùn)行效果進(jìn)行分析，判斷是否可以滿足后續(xù)的生產(chǎn)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)各種故障的事前控制，如在預(yù)測(cè)的過(guò)程中判斷電廠汽輪機(jī)可能會(huì)出現(xiàn)故障，就需對(duì)問(wèn)題進(jìn)行提前處理，延長(zhǎng)其正常運(yùn)行狀態(tài)，避免設(shè)備故障，引發(fā)電廠汽輪機(jī)能耗的增加。

加強(qiáng)資金投入，優(yōu)化電廠汽輪機(jī)運(yùn)行方式。電廠要革新發(fā)展理念，真正認(rèn)識(shí)到電廠汽輪機(jī)節(jié)能運(yùn)行的重要性，加大資金投入，針對(duì)性開(kāi)展電廠汽輪機(jī)節(jié)能性研究，不斷進(jìn)行電廠汽輪機(jī)升級(jí)改造，優(yōu)化電廠汽輪機(jī)的運(yùn)行模式，以此來(lái)推動(dòng)電廠的可持續(xù)發(fā)展。現(xiàn)階段許多電廠只關(guān)注發(fā)電效益，在電廠汽輪機(jī)節(jié)能研究方面資金投入力度較小，缺乏節(jié)能研究主動(dòng)性，沒(méi)有認(rèn)識(shí)到電廠汽輪機(jī)節(jié)能運(yùn)行的重要性，在這種錯(cuò)誤理念的影響下，電廠每年會(huì)在電廠汽輪機(jī)運(yùn)行方面產(chǎn)生海量的額外能耗，極大增加了運(yùn)行成本。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度上看，電廠汽輪機(jī)的節(jié)能研究可節(jié)省大量運(yùn)行成本，對(duì)于電廠經(jīng)濟(jì)效益的提升有非常明顯的幫助。關(guān)于電廠汽輪機(jī)的節(jié)能性研究工作，需加強(qiáng)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行控制與自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合，完善電廠汽輪機(jī)自動(dòng)化控制功能，智能地對(duì)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使電廠汽輪機(jī)可一直處于理想運(yùn)行狀態(tài)，保證節(jié)能理念在電廠汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的有效落實(shí)。