電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)的綠色設(shè)計探討

王 強(qiáng)

山東宇能控制工程有限公司

電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)的綠色設(shè)計探討

王 強(qiáng)

山東宇能控制工程有限公司

電力作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可或缺的能源之一，自我國改革開放以來對電力的消耗水平持續(xù)升高，為了應(yīng)對這一問題，電力行業(yè)以及電力企業(yè)推行改革，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和管理，電力工程建設(shè)不斷涌現(xiàn)。鍋爐汽輪機(jī)作為當(dāng)前電廠建設(shè)中重要的組成部分，對于電廠發(fā)電效率以及經(jīng)營效益有著較為深遠(yuǎn)的影響。由此，為了能夠更有效的提升能源，加強(qiáng)電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)的研究，對于綠色、節(jié)能，可持續(xù)發(fā)展是十分有必要的。

電廠；鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)；綠色設(shè)計

引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國電力企業(yè)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在激烈的市場競爭中保有一席之地。但是，電廠能耗嚴(yán)重，不僅影響著其經(jīng)濟(jì)效益，還對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。汽輪機(jī)作為電廠主要的節(jié)能設(shè)備，對電廠的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

1 影響電廠汽輪機(jī)實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能減耗的主要因素

1.1 汽輪機(jī)組氣缸工作效率影響

電廠汽輪機(jī)主要是對氣缸內(nèi)部的流通部分與大氣間起到隔離作用，將蒸汽能轉(zhuǎn)換成有效的機(jī)械能，由于汽輪機(jī)制會在運(yùn)行時使得氣缸內(nèi)部溫度升高，溫度升高后，其熱量會輻射至外缸，此時夾層汽流會起到冷卻作用。而在機(jī)組啟動冷態(tài)時，夾層汽流又會起到加熱作用。因此，汽缸工作效率會對汽輪機(jī)消耗熱能情況產(chǎn)生直接影響。

1.2 水冷凝汽器問題

關(guān)于水冷凝汽器的問題主要涉及以下兩方面：首先是水冷凝汽器內(nèi)的冷卻水水質(zhì)較差。一旦冷卻水的水質(zhì)出現(xiàn)問題后，就會使得汽輪機(jī)在正常的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，凝氣管出現(xiàn)較為嚴(yán)重的結(jié)垢現(xiàn)象，如此一來，使得汽輪機(jī)的排氣換熱效果在原來的基礎(chǔ)上大幅度的降低，并使得九成以上的水分在汽輪機(jī)冷卻塔中蒸發(fā)；然后是凝汽器的泄露問題導(dǎo)致的鍋爐內(nèi)部結(jié)垢，引發(fā)安全隱患問題。凝汽器一旦泄露以后，會使得冷卻水中混入大量的凝結(jié)水，若泄露現(xiàn)象較為嚴(yán)重時，會使得凝結(jié)水通過孔隙進(jìn)入鍋爐內(nèi)部，混合水分的進(jìn)入使得鍋爐內(nèi)部的水質(zhì)降低，長期下去引發(fā)了鍋爐內(nèi)部水分結(jié)垢現(xiàn)象，若時間久后，水冷壁在強(qiáng)腐蝕情況下會引發(fā)鼓包、爆炸等惡劣情況的發(fā)生。

1.3 運(yùn)行機(jī)組流通性問題

汽輪機(jī)的運(yùn)行機(jī)組對于生產(chǎn)過程中能耗問題來講，有著極為重要的意義。檢查汽輪機(jī)組的流通性，是進(jìn)行汽輪機(jī)能耗分析的關(guān)鍵點(diǎn)。在汽輪機(jī)的運(yùn)行設(shè)備中，其氣體的做功功率與運(yùn)行機(jī)組的流通性效果有著直接的影響關(guān)系，要想有效提升汽輪機(jī)氣缸內(nèi)部的做功效率，可在適當(dāng)?shù)那闆r下來增大氣缸內(nèi)部的氣流量和流通面積，從而降低汽輪機(jī)的能量損耗。

2 電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)的綠色設(shè)計原則

伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源枯竭問題日益突出，人們對于保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展的重視程度逐漸提升，而電廠傳統(tǒng)發(fā)電設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不僅會消耗大量的能源，同時會造成環(huán)境污染，影響環(huán)境質(zhì)量。故此，在電廠建設(shè)過程中，針對電廠鍋爐汽輪機(jī)的綠色設(shè)計已經(jīng)成為當(dāng)前首要解決的問題之一，充分考慮到環(huán)保影響因素，提高電廠鍋爐汽輪機(jī)的節(jié)能性、環(huán)保性，這不僅是現(xiàn)代社會的發(fā)展主流趨勢，同時也是我國可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。所以，在電廠鍋爐汽輪機(jī)綠色設(shè)計中，遵循環(huán)保原則是十分有必要的。

在遵循環(huán)保原則的同時，還應(yīng)注重綠色合計的合理性原則。在對電廠鍋爐汽輪機(jī)綠色設(shè)計過程中，需要明晰社會發(fā)展需要，在滿足電廠長遠(yuǎn)發(fā)展的同時，需要符合現(xiàn)代化社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求，最大程度節(jié)約電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)綠色設(shè)計成本，保證其實(shí)際應(yīng)用能夠充分發(fā)揮自身作用。

3 電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)的綠色設(shè)計要點(diǎn)

3.1 降低溫室氣體排放

電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)中，需要燃燒大量燃料帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，在這個過程中會產(chǎn)生大量的二氧化碳等溫室氣體，排放到大氣中加劇溫室效應(yīng)。針對此類問題，當(dāng)前最為有效的方法就是引進(jìn)先進(jìn)發(fā)電技術(shù)，提升能源利用效率，降低溫室氣體排放。由此，在鍋爐汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，可以選擇碳含量較低的燃料，能夠有效降低二氧化碳排放量。此外，鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合實(shí)際需要，不斷進(jìn)行技術(shù)完善，提升設(shè)備運(yùn)行效率。

3.2 溫室氣體的回收利用

鍋爐汽輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w，加劇溫室效應(yīng)，不利于人類社會持續(xù)發(fā)展，但同時二氧化碳也是一種重要的能源，在當(dāng)前可持續(xù)戰(zhàn)略推行中，對能源的回收利用是其中重要的內(nèi)容。所以，在對電廠鍋爐汽輪機(jī)的綠色設(shè)計中應(yīng)注重對二氧化碳的回收利用，不僅能夠降低污染排放，而且有助于為我國能源緊缺問題做出貢獻(xiàn)，緩解此類問題。諸如，將電廠鍋爐汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中排除的煤煙回收利用，借助轉(zhuǎn)熱器將其中含有的熱量進(jìn)行充分利用，提升鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)效率。此外，對于燃料的脫硫工作同樣重要，應(yīng)在電廠鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng)上安裝脫硫裝置，降低煤煙排放中的硫成分含量。

3.3 脫硫

我國當(dāng)前鍋爐汽輪機(jī)使用的燃料主要是煤炭，而煤炭中含硫量較高，在煤炭燃燒后悔產(chǎn)生二氧化硫氣體，如果電廠鍋爐汽輪機(jī)缺乏必要的脫硫裝置，就會造成這種氣體被排放到空氣中，就形成酸雨，嚴(yán)重危害我國環(huán)境質(zhì)量及人體健康。為此，在電廠鍋爐汽輪機(jī)綠色設(shè)計中，必須重視燃煤的脫硫工作，在電廠鍋爐汽輪機(jī)中安裝脫硫裝置，如煙氣脫硫裝置，降低燃煤的硫離子含量。

3.4 汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化

電廠汽輪機(jī)一般選擇定-滑-定的運(yùn)行方式，在保證設(shè)備運(yùn)行效的同時，降低運(yùn)行能耗，需要就運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化，如改變通流面積，在極低負(fù)荷狀態(tài)下，可以通過低水平定壓調(diào)節(jié)方法，來保證水泵軸臨界轉(zhuǎn)速、燃燒、水循環(huán)等作業(yè)的穩(wěn)定性。對于中間負(fù)荷，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況來對負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保氣門開關(guān)可以處于滑壓運(yùn)行狀態(tài)。同時，應(yīng)減少加熱器端差，合理調(diào)節(jié)加熱器水位，以及在設(shè)備高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，適當(dāng)提高汽輪機(jī)主汽溫度與主汽壓力，來達(dá)到提高給水溫度與投入率的目的。

結(jié)束語

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對于環(huán)境造成的污染愈加嚴(yán)重，人們環(huán)保意識同時增強(qiáng)。電能作為人們?nèi)粘９ぷ?、生活和學(xué)習(xí)中不可或缺的能源，電廠建設(shè)中應(yīng)遵循可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，推行綠色設(shè)計，引進(jìn)先進(jìn)發(fā)電技術(shù)和設(shè)備，降低二氧化碳等溫室氣體排放，對二氧化碳等回收利用，提升能源利用效率，推動我國經(jīng)濟(jì)的健康持續(xù)發(fā)展。

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