節(jié)能降耗技術(shù)在火電廠汽輪機(jī)組中的應(yīng)用研究

胡偉釗

【摘 ?要】作為人們生產(chǎn)生活的支撐系統(tǒng)，電力系統(tǒng)高效運(yùn)行為人類生產(chǎn)生活提供了高質(zhì)量服務(wù)。汽輪機(jī)則是發(fā)電廠重要設(shè)備，直接影響發(fā)電廠運(yùn)行。隨著國家節(jié)能政策逐步實(shí)施，發(fā)電廠汽輪機(jī)組技能降耗愈發(fā)重要。從目前來看，發(fā)電模式革新促使發(fā)電手段呈現(xiàn)出多樣化，但是火力發(fā)電仍然是中國主要供電方式，汽輪機(jī)則屬于火力發(fā)電廠中重要組成部分，汽輪機(jī)節(jié)能降耗有利于減少發(fā)電廠的生產(chǎn)成本，提升發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。從目前的能源環(huán)境來看，發(fā)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中能源消耗降低，已經(jīng)成了人們重點(diǎn)關(guān)注的問題。文章對發(fā)電廠汽輪機(jī)組節(jié)能降耗的特點(diǎn)作了分析，提出發(fā)電廠汽輪機(jī)組節(jié)能降耗措施，為提升發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)效益打下良好的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電廠;汽輪機(jī)組;節(jié)能降耗

引言

汽輪機(jī)是一種以蒸汽為動力，并將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，是現(xiàn)代火力發(fā)電廠中應(yīng)用最廣泛的原動機(jī)。汽輪機(jī)和鍋爐是火力發(fā)電廠最重要的兩個組成部分，是火力發(fā)電廠管理的核心環(huán)節(jié)所在。汽輪機(jī)的節(jié)能減耗和安全運(yùn)行，是火力發(fā)電廠生產(chǎn)運(yùn)行所必須首要關(guān)注的兩個重要問題，關(guān)系到火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、運(yùn)行效率，以及改善生態(tài)環(huán)境。因此，必須在思想觀念上、管理制度機(jī)制上、人力、物力、財(cái)力投入上加強(qiáng)對汽輪機(jī)的節(jié)能降耗和安全管理。針對火力發(fā)電廠汽輪機(jī)的節(jié)能減耗與安全管理問題，筆者結(jié)合在電力企業(yè)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)提出了若干合理化建議。

1電廠汽輪機(jī)概述

電廠汽輪機(jī)，主要是通過蒸汽的作用，將熱能轉(zhuǎn)化為動能。目前，電廠汽輪機(jī)在技術(shù)上已經(jīng)是非常的成熟，且運(yùn)行效能也較為理想，因此在火電廠中得到了較為普遍的應(yīng)用。不過，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及社會的進(jìn)步，對能源的需求量不斷增加，為了實(shí)現(xiàn)整個社會的可持續(xù)發(fā)展，就需要進(jìn)一步提高能源的利用率，這就要求在汽輪機(jī)的運(yùn)行中采取必要的節(jié)能降耗措施，以實(shí)現(xiàn)更好的節(jié)能效果。同時，汽輪機(jī)是電廠的重要設(shè)備之一，做好汽輪機(jī)的節(jié)能減耗，也有利于電廠總體效益的提高。

2影響汽輪機(jī)能耗因素

電廠設(shè)備中汽輪機(jī)是結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的設(shè)備之一，汽輪機(jī)運(yùn)行會受到很多要素影響，增加汽輪機(jī)能量消耗。通過總結(jié)得出導(dǎo)致汽輪機(jī)能耗增加的因素包括：首先汽輪機(jī)運(yùn)行中如果沒有及時更新技術(shù)與部件、葉片結(jié)垢就會導(dǎo)致汽輪機(jī)能損升高。運(yùn)行過程中的汽輪機(jī)，通過改造通流結(jié)構(gòu)，增加汽輪機(jī)流通面積，流量得到較大的改善，其流通性對做功帶來較大的影響，有效提高汽輪機(jī)缸內(nèi)的效率，確保汽輪機(jī)能源消耗有效的降低。其次在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，如果沒有合理調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，汽輪機(jī)出現(xiàn)負(fù)荷參數(shù)與運(yùn)行參數(shù)不匹配的情況，當(dāng)主汽壓力不高而且燃燒不充分的情況下，蒸汽的流量變大，從而使汽輪機(jī)運(yùn)行的效率出現(xiàn)大幅度下降，從而導(dǎo)致機(jī)組熱量損耗增加，整體機(jī)組的運(yùn)行效率降低，就會導(dǎo)致汽輪機(jī)無法以最佳狀態(tài)運(yùn)行，會加劇汽輪機(jī)能耗。此外汽輪機(jī)運(yùn)行中真空泵時常發(fā)生故障。具體表現(xiàn)為真空泵在溫度升高后凝汽器真空度會隨之提高，導(dǎo)致汽輪機(jī)熱循環(huán)效率逐漸降低，增加汽輪機(jī)損耗。最后汽輪機(jī)如果啟動與停機(jī)比較頻繁，暖機(jī)時間比較久就會加劇能耗程度。

3發(fā)電廠汽輪機(jī)組節(jié)能降耗措施

3.1確保凝汽器處在最佳狀態(tài)

凝汽器在運(yùn)行中，排汽主要是借助凝結(jié)與冷卻轉(zhuǎn)化成水，汽輪機(jī)組處在高度真空狀態(tài)下，隨著蒸汽膨脹而持續(xù)做功。在汽輪機(jī)組中，凝汽器處在非常重要的位置，凝汽器運(yùn)行狀態(tài)直接影響汽輪機(jī)組運(yùn)行效率，為了能夠保證凝汽器經(jīng)濟(jì)性以及安全性，盡可能促使凝汽器處于最佳真空的狀態(tài)，減少汽輪機(jī)組的能耗若是凝汽器的熱負(fù)荷有所降低，有利于提高汽輪機(jī)組的熱效率以及運(yùn)行效率，那么就需要結(jié)合實(shí)際情況，選擇冷凝器相應(yīng)部位進(jìn)行霧化噴頭安裝，這樣能夠更好應(yīng)用熱傳輸，同時促使蒸汽能夠快速凝結(jié)，最終達(dá)到吸收的作用。在改裝過程中，需要根據(jù)設(shè)備原理、具體構(gòu)造以及運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)改裝，避免出現(xiàn)由于設(shè)備構(gòu)造、設(shè)備原理等方面呈現(xiàn)出不適應(yīng)情況，最終造成不必要損失以及安全問題。真空系統(tǒng)防護(hù)嚴(yán)密性直接影響其定值，那么就需要確保設(shè)備能夠滿足嚴(yán)密性標(biāo)準(zhǔn)。從檢漏角度來看，實(shí)施檢查相關(guān)設(shè)備至關(guān)重要，適當(dāng)組織檢查相關(guān)設(shè)備至關(guān)重要，同時也能夠保障真空系統(tǒng)與其他設(shè)備，具體工作中需要特別關(guān)注抽氣器噴嘴有沒有變形問題或是堵塞問題，同時還需要調(diào)整汽輪機(jī)軸的蒸汽壓力，根據(jù)外在符合變化調(diào)整。負(fù)壓系統(tǒng)閥門屬于真空系統(tǒng)嚴(yán)密性控制點(diǎn)，那么就需要確保發(fā)電廠汽輪機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。閉式循環(huán)系統(tǒng)屬于較封閉循環(huán)系統(tǒng)，并未遭受外界環(huán)境干擾，系統(tǒng)運(yùn)行好壞直接影響冷卻水溫度，一旦冷水塔出現(xiàn)問題，那么就可能造成實(shí)際溫度較高，最終出現(xiàn)冷卻效果不夠明顯或者是喪失冷卻效果問題。具體實(shí)施中，安排專人定期維護(hù)以及檢測水塔，同時對于關(guān)鍵性設(shè)施需要構(gòu)建檔案，一旦出現(xiàn)了問題，需要及時記錄、上報(bào)及處理

3.2科學(xué)運(yùn)行，提高技術(shù)水平

認(rèn)真分析火力發(fā)電廠汽輪機(jī)節(jié)能減耗和安全的影響因素[5]，包括汽輪機(jī)的缸效率、溫度、壓力、運(yùn)行機(jī)組的通流性、出力系數(shù)、熱負(fù)荷、零件老化、超負(fù)荷運(yùn)行等，針對影響因素從整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、技術(shù)改造、清洗清潔、溫度控制、保養(yǎng)維護(hù)、性能監(jiān)測、停機(jī)檢修等技術(shù)方面進(jìn)行改進(jìn)。主要措施：科學(xué)制定與審核汽輪機(jī)的檢修計(jì)劃，科學(xué)制定與審核汽輪機(jī)技術(shù)改造項(xiàng)目計(jì)劃，督促各基層單位完成汽輪機(jī)日常維護(hù)工作及年度計(jì)劃檢修、技改工作;組織或參與汽輪機(jī)設(shè)備重大事故調(diào)查與分析，制定、貫徹汽輪機(jī)設(shè)備重大反事故措施;組織有關(guān)單位研究汽輪機(jī)專業(yè)的技術(shù)難題，組織召開專業(yè)會議，總結(jié)、交流工作經(jīng)驗(yàn)，推廣新技術(shù)、新工藝;編制本單位汽輪機(jī)設(shè)備的現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程、圖紙;制定相應(yīng)的運(yùn)行、檢修管理制度，編制主、輔設(shè)備的檢修工藝規(guī)程、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢修文件包，并及時進(jìn)行修訂;每月對汽輪機(jī)設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)工作進(jìn)行分析、總結(jié)，對存在的問題采取相應(yīng)的對策。

3.3對水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化

在電廠汽輪機(jī)的運(yùn)行中，水循環(huán)系統(tǒng)的能源損耗也是非常大的。因此，要想實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)運(yùn)行的節(jié)能降耗，就要對水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。通過對當(dāng)前汽輪機(jī)運(yùn)行情況的分析可知，施行多臺等級機(jī)組運(yùn)行形式，雖然能夠有效地提高能源利用效率，但是，循環(huán)水系統(tǒng)大多仍然采用的是單元制，這對于汽輪機(jī)整體運(yùn)行水平的優(yōu)化是有很大限制的。基于此，相關(guān)企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)水循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)化、升級，并逐步實(shí)現(xiàn)單元獨(dú)立運(yùn)行。技術(shù)人員需要對循環(huán)水的用量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，科學(xué)、合理地評估水泵的運(yùn)行需求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水循環(huán)系統(tǒng)的節(jié)能降耗。

3.4 定期對凝汽器進(jìn)行清理

在汽輪機(jī)的運(yùn)行過程中，凝汽器中將會堆積很多的污垢，這必然會對設(shè)備的運(yùn)行性能造成一定程度的影響。因此，就需要定期安排人員進(jìn)行清理。在清理過程中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際的運(yùn)行情況，分析處理后可能造成的影響，以此選擇最為合適的清理方式。一般情況下，多采用酸洗法或干洗法。其中，酸洗法是使用有機(jī)酸（5%）對相關(guān)部件進(jìn)行清理。而干洗法則是將除氧器中熱水先灌滿凝汽器側(cè)，接著利用風(fēng)機(jī)對冷卻管進(jìn)行吹干處理。當(dāng)其中的污垢龜裂以后，使用冷水進(jìn)行清理。

結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，需要在電廠的生產(chǎn)過程中加強(qiáng)節(jié)能降耗技術(shù)的研究，以提高生產(chǎn)過程中的節(jié)能效果，這對于企業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。其中，加強(qiáng)汽輪機(jī)的能耗管理是關(guān)鍵，其運(yùn)行效率對于電廠的總體效益有著關(guān)鍵性的影響。因此，在生產(chǎn)階段，需要結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，對汽輪機(jī)的運(yùn)行方式進(jìn)行不斷的優(yōu)化，針對其運(yùn)行過程中的能耗因素展開分析，提出針對性的解決措施，從而有效推動企業(yè)節(jié)能降耗目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

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（作者單位：陜西商洛發(fā)電有限公司）