電廠鍋爐汽輪機系統的綠色設計探討

王 強

山東宇能控制工程有限公司

電廠鍋爐汽輪機系統的綠色設計探討

王 強

山東宇能控制工程有限公司

電力作為經濟發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升高，為了應對這一問題，電力行業以及電力企業推行改革，引進先進技術和管理，電力工程建設不斷涌現。鍋爐汽輪機作為當前電廠建設中重要的組成部分，對于電廠發電效率以及經營效益有著較為深遠的影響。由此，為了能夠更有效的提升能源，加強電廠鍋爐汽輪機系統的研究，對于綠色、節能，可持續發展是十分有必要的。

電廠；鍋爐汽輪機系統；綠色設計

引言

隨著社會經濟的快速發展，我國電力企業取得突飛猛進的發展，在激烈的市場競爭中保有一席之地。但是，電廠能耗嚴重，不僅影響著其經濟效益，還對環境造成嚴重的污染。汽輪機作為電廠主要的節能設備，對電廠的可持續發展發揮著至關重要的作用。

1 影響電廠汽輪機實現有效節能減耗的主要因素

1.1 汽輪機組氣缸工作效率影響

電廠汽輪機主要是對氣缸內部的流通部分與大氣間起到隔離作用，將蒸汽能轉換成有效的機械能，由于汽輪機制會在運行時使得氣缸內部溫度升高，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。而在機組啟動冷態時，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消耗熱能情況產生直接影響。

1.2 水冷凝汽器問題

關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的冷卻水水質較差。一旦冷卻水的水質出現問題后，就會使得汽輪機在正常的運轉過程中，凝氣管出現較為嚴重的結垢現象，如此一來，使得汽輪機的排氣換熱效果在原來的基礎上大幅度的降低，并使得九成以上的水分在汽輪機冷卻塔中蒸發；然后是凝汽器的泄露問題導致的鍋爐內部結垢，引發安全隱患問題。凝汽器一旦泄露以后，會使得冷卻水中混入大量的凝結水，若泄露現象較為嚴重時，會使得凝結水通過孔隙進入鍋爐內部，混合水分的進入使得鍋爐內部的水質降低，長期下去引發了鍋爐內部水分結垢現象，若時間久后，水冷壁在強腐蝕情況下會引發鼓包、爆炸等惡劣情況的發生。

1.3 運行機組流通性問題

汽輪機的運行機組對于生產過程中能耗問題來講，有著極為重要的意義。檢查汽輪機組的流通性，是進行汽輪機能耗分析的關鍵點。在汽輪機的運行設備中，其氣體的做功功率與運行機組的流通性效果有著直接的影響關系，要想有效提升汽輪機氣缸內部的做功效率，可在適當的情況下來增大氣缸內部的氣流量和流通面積，從而降低汽輪機的能量損耗。

2 電廠鍋爐汽輪機系統的綠色設計原則

伴隨著我國經濟的發展，能源枯竭問題日益突出，人們對于保護環境，實現綠色可持續發展的重視程度逐漸提升，而電廠傳統發電設備在運轉過程中不僅會消耗大量的能源，同時會造成環境污染，影響環境質量。故此，在電廠建設過程中，針對電廠鍋爐汽輪機的綠色設計已經成為當前首要解決的問題之一，充分考慮到環保影響因素，提高電廠鍋爐汽輪機的節能性、環保性，這不僅是現代社會的發展主流趨勢，同時也是我國可持續發展的必然選擇。所以，在電廠鍋爐汽輪機綠色設計中，遵循環保原則是十分有必要的。

在遵循環保原則的同時，還應注重綠色合計的合理性原則。在對電廠鍋爐汽輪機綠色設計過程中，需要明晰社會發展需要，在滿足電廠長遠發展的同時，需要符合現代化社會可持續發展戰略要求，最大程度節約電廠鍋爐汽輪機系統綠色設計成本，保證其實際應用能夠充分發揮自身作用。

3 電廠鍋爐汽輪機系統的綠色設計要點

3.1 降低溫室氣體排放

電廠鍋爐汽輪機系統在運轉中，需要燃燒大量燃料帶動發電機發電，在這個過程中會產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。針對此類問題，當前最為有效的方法就是引進先進發電技術，提升能源利用效率，降低溫室氣體排放。由此，在鍋爐汽輪機運轉中，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，鍋爐汽輪機系統應結合實際需要，不斷進行技術完善，提升設備運行效率。

3.2 溫室氣體的回收利用

鍋爐汽輪機在運轉過程中會產生大量的二氧化碳氣體，加劇溫室效應，不利于人類社會持續發展，但同時二氧化碳也是一種重要的能源，在當前可持續戰略推行中，對能源的回收利用是其中重要的內容。所以，在對電廠鍋爐汽輪機的綠色設計中應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，緩解此類問題。諸如，將電廠鍋爐汽輪機運轉中排除的煤煙回收利用，借助轉熱器將其中含有的熱量進行充分利用，提升鍋爐運轉效率。此外，對于燃料的脫硫工作同樣重要，應在電廠鍋爐汽輪機系統上安裝脫硫裝置，降低煤煙排放中的硫成分含量。

3.3 脫硫

我國當前鍋爐汽輪機使用的燃料主要是煤炭，而煤炭中含硫量較高，在煤炭燃燒后悔產生二氧化硫氣體，如果電廠鍋爐汽輪機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，嚴重危害我國環境質量及人體健康。為此，在電廠鍋爐汽輪機綠色設計中，必須重視燃煤的脫硫工作，在電廠鍋爐汽輪機中安裝脫硫裝置，如煙氣脫硫裝置，降低燃煤的硫離子含量。

3.4 汽輪機運行優化

電廠汽輪機一般選擇定-滑-定的運行方式，在保證設備運行效的同時，降低運行能耗，需要就運行方式進行優化，如改變通流面積，在極低負荷狀態下，可以通過低水平定壓調節方法，來保證水泵軸臨界轉速、燃燒、水循環等作業的穩定性。對于中間負荷，應結合實際情況來對負荷進行調節，確保氣門開關可以處于滑壓運行狀態。同時，應減少加熱器端差，合理調節加熱器水位，以及在設備高負荷運行狀態下，適當提高汽輪機主汽溫度與主汽壓力，來達到提高給水溫度與投入率的目的。

結束語

綜上所述，隨著我國經濟的發展，對于環境造成的污染愈加嚴重，人們環保意識同時增強。電能作為人們日常工作、生活和學習中不可或缺的能源，電廠建設中應遵循可持續發展戰略，推行綠色設計，引進先進發電技術和設備，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，推動我國經濟的健康持續發展。

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