淺談火力發(fā)電廠汽輪機(jī)的高效節(jié)能與安全管理

趙敏

大唐三門峽發(fā)電有限責(zé)任公司 河南三門峽 472100

汽輪機(jī)運(yùn)行的過程中主要以蒸汽為動力，并根據(jù)實際情況將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再有發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，從而實現(xiàn)供電的目的。火力發(fā)電廠的設(shè)備中汽輪機(jī)和鍋爐發(fā)揮著不可替代的作用，是火力發(fā)電廠的核心環(huán)節(jié)。在火力發(fā)電廠運(yùn)行的過程中必須保證汽輪機(jī)的耗能得到合理的控制，并且其運(yùn)行穩(wěn)定性有所保障，才能實現(xiàn)火力發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)效益的提高。因此，火力發(fā)電廠相關(guān)管理人員必須強(qiáng)調(diào)汽輪機(jī)節(jié)能的重要性，從而制度的完善、人力財力的管理等多個方面出發(fā)，不斷降低汽輪機(jī)的耗能，保證其運(yùn)行的安全性。

1 火電廠汽輪機(jī)組的工作原理

火力發(fā)電廠的汽輪機(jī)組運(yùn)行的過程中主要通過蒸汽實現(xiàn)熱能源機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換，工作過程中涉及到的沖動作用以及反動作用是主要的工作過程。沖動作用主要是指高速蒸汽通過汽輪機(jī)組的動葉氣道時其流動的方向會有一定的變化，從而使得沖動力變大，并產(chǎn)生機(jī)械做功。反動作用主要是指蒸汽在汽輪機(jī)氣道中發(fā)生膨脹以及加速等，實現(xiàn)對葉片沖動力做功，但是不會發(fā)生方向的改變。

2 火電廠汽輪機(jī)能量損失的影響因素

2.1 設(shè)備的影響

汽輪機(jī)是由多個不同的部分組成的，其中汽缸就是重要的組成部分之一。汽缸能夠有效地隔離空氣以及汽輪機(jī)，保證蒸汽能夠在汽輪機(jī)內(nèi)做功。汽缸的運(yùn)行效率與汽輪機(jī)的能耗有直接的關(guān)系，因此，必須加強(qiáng)對汽缸效率提高的重視。然而，當(dāng)前我國汽輪機(jī)組內(nèi)部使用的汽缸大部分效率達(dá)不到國家相應(yīng)的要求，汽缸運(yùn)行的實際效率遠(yuǎn)低于標(biāo)注值，從而導(dǎo)致汽輪機(jī)的耗能大大增加[1]。

2.2 溫度、壓力的影響

汽輪機(jī)的能源與環(huán)境的溫度以及壓力有很大的關(guān)系，在運(yùn)行的過程中如果空吹入的量比較高或者噴水量超過標(biāo)準(zhǔn)值時，就會導(dǎo)致汽輪機(jī)運(yùn)行的燃料無法得到及時供應(yīng)，使得溫度達(dá)不到汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的溫度。并且水量的增多會導(dǎo)致加熱器中沉積大量的污垢，增加了汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)荷，使得汽輪機(jī)的工作效率降低。此外，當(dāng)水利壓強(qiáng)不夠時，也會增加蒸汽流量值，最終導(dǎo)致汽輪機(jī)的效率得不到提升。

2.3 電力負(fù)荷的影響

我國地域遼闊，不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差距很大，因此，電力負(fù)荷的變化幅度也比較大。不同地區(qū)用電的峰谷之間存在一定的差異，頻繁的調(diào)節(jié)電力負(fù)荷，會在一定程度上增加汽輪機(jī)的耗能，給企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)損失。

2.4 出力系數(shù)問題

出力系數(shù)與汽輪機(jī)組的運(yùn)行效率成正比。作為衡量設(shè)備良態(tài)化運(yùn)行的重要指標(biāo)，設(shè)備運(yùn)行中所產(chǎn)生的能源問題決定著系統(tǒng)在實際工作中所呈現(xiàn)出的能量值。當(dāng)電力網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)轉(zhuǎn)時，其所呈現(xiàn)出能源供代表設(shè)備在某一時間段內(nèi)的電力負(fù)荷值，如果在當(dāng)前時間段內(nèi)電力荷載能力加大，將令峰值產(chǎn)生較大的波動誤差。承接系統(tǒng)荷載值供應(yīng)的汽輪機(jī)，在波動誤差較大的情況下，將對自身工作狀態(tài)進(jìn)行不斷調(diào)整，才可滿足電力網(wǎng)絡(luò)的能源供應(yīng)需求，而在不斷調(diào)整的過程中，將消耗掉一定的能量，進(jìn)而造成能源浪費(fèi)的現(xiàn)象。

3 火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組的節(jié)能降耗措施

3.1 對汽輪機(jī)運(yùn)行操作過程的優(yōu)化

為了有效地降低火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組的能源消耗量，必須不斷地優(yōu)化汽輪機(jī)運(yùn)行操作的過程，包括啟動過程、運(yùn)行過程以及停止過程。汽輪機(jī)啟動時，技術(shù)人員需要對暖機(jī)進(jìn)行操作，采用高低旁操作的方式降低汽輪機(jī)啟動時的能源消耗，提高汽輪機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。當(dāng)汽輪機(jī)處于低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時，技術(shù)人員可以綜合使用定—滑—定的調(diào)節(jié)模式，保證燃料的到充分的燃燒。同時，技術(shù)人員需要控制水循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保障水泵的轉(zhuǎn)速在合理的范圍內(nèi)。同時，汽輪機(jī)停機(jī)處理的過程中，技術(shù)人員需要科學(xué)規(guī)范的使用停機(jī)操作，保證汽輪機(jī)的能源消耗能夠得到合理的控制。做好停機(jī)操作調(diào)控的全面工作，報這個鍋爐的余熱得到更加合理的利用，有效地縮小鍋爐與汽輪機(jī)之間的溫度差異。

3.2 對汽輪機(jī)循環(huán)水泵的優(yōu)化

降低汽輪機(jī)的耗能量還可以通過對汽輪機(jī)循環(huán)水本優(yōu)化的方式來實現(xiàn)。汽輪機(jī)真空因素包含的內(nèi)容比較多，其中循環(huán)水入口溫度、循環(huán)水流量以及冷卻管清潔度等都會影響汽輪機(jī)循環(huán)水泵的效率。當(dāng)循環(huán)水泵的運(yùn)行方式存在問題時，就會導(dǎo)致汽輪機(jī)的能源消耗量變大，從而導(dǎo)致大量的能源被浪費(fèi)。為了實現(xiàn)節(jié)約用電的目的，可以采用太循環(huán)水泵的運(yùn)行方式，但是，這種方式會導(dǎo)致循環(huán)水的流量不足，直接影響循環(huán)水的真空下降。因此，必須結(jié)合實際情況綜合選擇循環(huán)水泵。此外，由于季節(jié)的不同循環(huán)水本的運(yùn)行效率也會存在很大的差異，技術(shù)人員需要根據(jù)實際情況做好循環(huán)水泵使用性能的提升，保證汽輪機(jī)的整體能耗有所降低。通過改變循環(huán)水泵的運(yùn)行方式實現(xiàn)汽輪機(jī)組能耗降低的目的，確保汽輪機(jī)功率的增加值與循環(huán)水泵的兄啊好功率增加值之間的差值保持在合理的范圍內(nèi)[2]。

3.3 提高給水溫度

鍋爐運(yùn)行的過程中給水溫度直接影響鍋爐的能源消耗量。燃油的使用效率隨著給水溫度的升高在不斷的增大，因此，可以通過提高給水溫度的方式降低鍋爐的能源消耗量。當(dāng)給水溫度比較低時，鍋爐運(yùn)行的過程中煤炭的消耗量會大大增加，煤炭的燃燒不充分會導(dǎo)致問世氣體大量排放，給生態(tài)環(huán)境帶來很大程度的污染。因此，技術(shù)人員可以合理的控制給水溫度，保證給水溫度有所提高，從而提高高加投入率。采用滑啟和滑停的方式實現(xiàn)對汽輪機(jī)組的控制，保證給水溫度在合理的范圍內(nèi)。將高壓加熱器安裝在設(shè)備的合理位置，保證汽輪機(jī)的運(yùn)行得到合理的控制。此外，做好汽輪機(jī)組的定期維護(hù)，避免換熱器中出現(xiàn)污垢的沉積，保證熱壓力以及溫差壓力在可控的范圍內(nèi)。

4 火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組的安全管理措施

4.1 健全組織，強(qiáng)化監(jiān)察管理

提高火力發(fā)電廠汽輪機(jī)的效率必須要有及安全的監(jiān)督管理機(jī)制，因此，火力發(fā)電廠必須綜合實際情況建立及安全的管理機(jī)制，強(qiáng)化監(jiān)督管理的重要性。第一、全方位檢查設(shè)備，做好設(shè)備的維修計劃，保證燃料等供應(yīng)及時。第二、做好勞保用品的采購以及存放，保證工作人員的人身安全。第三、定期組織安全培訓(xùn)活動，保證所有技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)水平達(dá)到一定的要求，第四、定期對汽輪機(jī)組進(jìn)行維護(hù)與養(yǎng)護(hù)，提高汽輪機(jī)組的運(yùn)行效率。

4.2 完善設(shè)施，改善工作環(huán)境

火力發(fā)電廠運(yùn)行的過程中技術(shù)人員必須完善汽輪機(jī)的各項設(shè)施，實現(xiàn)對汽輪機(jī)工作環(huán)境的改善。管理人員要加強(qiáng)對環(huán)境的監(jiān)督與管理力度，及時排查出環(huán)境中存在的安全隱患，調(diào)整好照明系統(tǒng)以及通風(fēng)系統(tǒng)等，保障環(huán)境的溫度以及濕度等滿足汽輪機(jī)運(yùn)行的需要，全面提高汽輪機(jī)的運(yùn)行效率，降低對能源的消耗[3]。

4.3 科學(xué)運(yùn)行，提高技術(shù)水平

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，火力發(fā)電廠汽輪機(jī)要充分的融入科學(xué)技術(shù)，不斷提高汽輪機(jī)的科學(xué)技術(shù)水平。結(jié)合影響汽輪機(jī)運(yùn)行的因素，實現(xiàn)對汽輪機(jī)缸效率以及溫度、壓力等各項參數(shù)的合理調(diào)整，保證汽輪機(jī)運(yùn)行效率有所提高，減少汽輪機(jī)運(yùn)行的負(fù)荷。同時，管理人員應(yīng)該制定汽輪機(jī)技術(shù)的改造計劃，加強(qiáng)對汽輪機(jī)維修與維護(hù)的力度。并且針對汽輪機(jī)中常見的故障，進(jìn)行全面的分析，制定相應(yīng)的故障解決方案。此外，強(qiáng)化汽輪機(jī)運(yùn)行管理的責(zé)任意識，保證汽輪機(jī)處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，降低對能源的大量消耗。

5 結(jié)語

總而言之，汽輪機(jī)作為火力發(fā)電廠的重要組成部分，其耗能必須得到合理的控制。結(jié)合多方面的因素，實現(xiàn)汽輪機(jī)耗能量的降低，實現(xiàn)對環(huán)境的保護(hù)，為火力發(fā)電廠的持續(xù)發(fā)展提供保障。