淺析鍋爐汽輪機引起的環(huán)境問題及節(jié)能運行管理

神華神東電力山西河曲發(fā)電有限公司 山西 忻州 036500

引言

近年來隨著人們用電需求的增加，電廠的發(fā)電生產(chǎn)壓力隨之提高。鍋爐汽輪機作為電廠發(fā)電機組中的關鍵設備以及主要的能源消耗部位，其能耗問題直接決定電廠的整體運行效率和經(jīng)濟性。而由于鍋爐汽輪機運行中需要消耗大量的煤炭等燃料，同時排放二氧化硫等污染物質，表現(xiàn)出能耗高且造成環(huán)境問題的特點。為此，就需要研究鍋爐汽輪機的節(jié)能技術以及運行管理措施。

1 鍋爐汽輪機引起的環(huán)境問題

鍋爐汽輪機運行中會釋放二氧化硫和二氧化碳等大氣污染物質，同時還會排除廢渣和廢煙氣等，造成資源浪費。以燃煤發(fā)電機組為例，在鍋爐汽輪機系統(tǒng)中燃燒煤炭的同時，會排放出大量的二氧化硫物質，如果不經(jīng)處理就排放到大氣中會加劇生態(tài)環(huán)境惡化，造成酸雨等有害物質，對建筑物、農(nóng)作物以及土壤和水資源等造成污染。同時，在煤炭燃燒過程中還會釋放大量的二氧化碳氣體，此問題會加劇全球變暖問題，威脅沿海地區(qū)居民和生態(tài)環(huán)境安全。此外，煤炭燃燒產(chǎn)生大量的固體廢渣，如果沒有及時處理會降低機組的運行效率并造成煤炭資源的浪費，還會由于灰塵等危害周圍的生態(tài)環(huán)境以及影響居民的正常生活。最后還有廢煙氣問題，其中不僅含有上述危害型氣體，還會加劇對生產(chǎn)設備的腐蝕危害。同時高溫廢煙氣的排放還會造成熱能等資源的浪費[1]。

2 鍋爐汽輪機節(jié)能降耗運行可行性

分析鍋爐汽輪機節(jié)能降耗的可行性主要從經(jīng)濟和技術兩個層面上開展，對于前者來說，想要對鍋爐汽輪機進行節(jié)能環(huán)保技術改造，需要對投入產(chǎn)出比進行分析和計算，在保證節(jié)能和環(huán)保效果的同時，還要綜合考慮改造成本和節(jié)能收益等。雖然目前如果采購新型的汽輪機或者對其進行技術改造所需要的成本較高，但是在成功改造之后可以顯著降低能耗，長期運行有利于降低電廠運行成本并提升經(jīng)濟效益，從經(jīng)濟層面上具有可行性。對于后者來說，目前我國針對汽輪機的節(jié)能改造的研究已經(jīng)幾十年，在此過程中不斷提升汽輪機的能源轉化率以及熱效率，形成比較成熟的汽輪機改造技術，取得了運行能耗降低等成果，因此在提升汽輪機運行的安全性和可靠性方面具有技術可行性[2]。

3 鍋爐汽輪機節(jié)能技術及措施

3.1 改進設備結構

此節(jié)能技術主要針對鍋爐汽輪機的生產(chǎn)制造企業(yè)來說，不僅要擴大鍋爐的容量，而且從尺寸和形狀上進行改進，解決配風不合理以及漏煤等問題，而且通過保溫石棉材料的應用提升鍋爐的保溫性能，減少熱量損失。而對于汽輪機來說，則可以通過高壓或低壓缸的改進來降低運行阻力，提升其運行效率?；蛘呤菍尤~型汽輪進行動葉片的固定并增加動力強度和擴大隔板氣軸間縫隙。此外，還可以對靜葉型汽輪機中的靜葉片進行改進，通過去除加強筋的方式降低運行阻力，從而實現(xiàn)能耗的降低以及運行效率的提升。

3.2 改進設備運行方式

此節(jié)能環(huán)保改造技術主要是改變設備的進風和出風等運行方式，通過分層燃燒技術來確保燃料的充分燃燒，并且合理利用煙氣余熱，減少熱量浪費。還可以將變頻技術應用于鍋爐中，合理控制煤量和風量來減少燃料消耗。并且對循環(huán)水泵運行方式進行改進，對機組負荷進行控制，提升設備運行效率并降低能耗。制造企業(yè)還可以調節(jié)機組負荷，將作用力控制在允許范圍之內，最大化提升機組增加值與循環(huán)水泵增加值之間的差值，實現(xiàn)機組運行能耗的降低。在加熱器中還可以安裝傳感器并結合PLC的應用對其溫度進行調節(jié)，最大化降低端差和能耗。對于抽氣設備來說，則可以結合環(huán)境問題進行調整，通過低溫冷卻水的應用降低液體溫度，通過空調系統(tǒng)的應用來降低環(huán)境溫度等。

3.3 應用多元化節(jié)能技術

通過多種節(jié)能技術的應用可以有效優(yōu)化設備的運行工況并起到節(jié)能減排的作用。比如將多齒蜂窩狀汽封技術應用于設備制造過程中可以提升其流通性能并降低運行阻力，實現(xiàn)運行效率的提升。在設備運行中可以通過干冰清潔技術以及鍋爐水處理技術的應用，將鍋爐設備中的煤垢和油垢及時清除，并且合理利用低溫廢熱，實現(xiàn)能耗的降低[3]。

4 鍋爐汽輪機運行管理路徑

為了達到鍋爐汽輪機的節(jié)能降耗運行要求，首先要完善管理制度。通過責任制度明確具體職責并加強人員培訓，加強監(jiān)督、約束操作人員的行為，有效開展設備維護，保證其始終處于最佳狀態(tài)。其次是加強日常管理。按照正確的操作開展設備啟動點火操作，盡量降低啟動時間和能耗。合理利用停機時間開展設備檢修工作，嚴格控制真空值，避免出現(xiàn)內漏問題，確保各個疏水閥門的良好密封性。最后是控制參數(shù)并提升機組性能與效率。鍋爐汽輪機運行中不僅要控制好給水溫度以及對加熱器進行定期檢修，還要控制凝汽器中的真空度，保證其真空狀態(tài)始終達標。同時要遵循經(jīng)濟和技術層面上的可行性原則開展設備改造和技術改進工作，引進先進設備和技術，提升汽輪機的實際運行效率。

5 結束語

由于電廠鍋爐汽輪機運行中普遍存在高能耗以及高污染的問題，基于目前成熟的節(jié)能技術，可以對鍋爐汽輪機設備的結構進行改造以及對設備的運行方式進行改進，應用先進的節(jié)能技術，加強鍋爐汽輪機運行中的節(jié)能環(huán)保管理工作，提升電廠的整體運行效率和經(jīng)濟效益。