關(guān)于燃?xì)廨啓C(jī)節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行分析

曹凱放 河北華電石家莊熱電有限公司

本文以天然氣為燃料的電廠燃?xì)廨啓C(jī)為例進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化研究，該電廠負(fù)責(zé)區(qū)域范圍內(nèi)的生產(chǎn)生活用電供應(yīng)，年發(fā)電量在14億Kwh左右，每年發(fā)電消耗的天然氣超過(guò)一億立方米，是該地區(qū)能耗大戶(hù)。通過(guò)對(duì)發(fā)電廠燃?xì)廨啓C(jī)的節(jié)能優(yōu)化，能夠大大降低電能生產(chǎn)過(guò)程中天然氣的消耗量，從而緩解我國(guó)能源問(wèn)題，降低電能生產(chǎn)過(guò)程中造成的環(huán)境污染。在進(jìn)行燃?xì)廨啓C(jī)節(jié)能優(yōu)化前，需要了解造成燃?xì)廨啓C(jī)能耗升高的原因，分析其工作原理，從而采取針對(duì)性?xún)?yōu)化措施，實(shí)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)的節(jié)能運(yùn)行。

一、燃?xì)廨啓C(jī)能耗升高的原因分析

（一）葉片污損

燃?xì)廨啓C(jī)工作過(guò)程中，需要通過(guò)壓氣機(jī)吸入大量的空氣，空氣中存在微小顆粒無(wú)法通過(guò)過(guò)濾裝置進(jìn)行完全濾除，這些顆粒會(huì)粘附在壓氣機(jī)葉片的表面，形成污垢。而且燃機(jī)迷宮密封結(jié)構(gòu)，在機(jī)組進(jìn)行啟停時(shí)，用于密封的潤(rùn)滑油會(huì)進(jìn)入到氣流通道，逐漸積累也產(chǎn)生積垢。這些積垢停留在葉片和氣流通道中，會(huì)導(dǎo)致壓氣機(jī)的工作性能受到影響，造成壓氣機(jī)流量和效率降低[1]。壓氣機(jī)工作性能的下降會(huì)導(dǎo)致燃機(jī)的效率下降，在消耗相同單位天然氣的前提下，產(chǎn)生的動(dòng)力就會(huì)衰減。不僅如此，如果過(guò)濾裝置出現(xiàn)問(wèn)題，那么較大顆粒還會(huì)造成葉片的損壞，從而導(dǎo)致壓氣機(jī)葉片故障。通過(guò)資料查詢(xún)發(fā)現(xiàn)，壓氣機(jī)效率每降低1%，燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的工作效率就會(huì)下降1.8%，從而導(dǎo)致能耗增高。

（二）進(jìn)氣損失

進(jìn)氣損失是燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組能耗升高的原因之一。在燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，氣流需要通過(guò)進(jìn)氣系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)，二者的順暢直接關(guān)系機(jī)組的工作效率。在進(jìn)行進(jìn)氣與排氣時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的阻力，阻力越大，機(jī)組工作效率就越低，消耗的天然氣也就越大。在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，天然氣燃燒的尾氣基本不存在雜質(zhì)，所以排氣系統(tǒng)不會(huì)受到污染，排氣阻力幾乎不存在。進(jìn)氣系統(tǒng)中，需要對(duì)參與燃燒的空氣進(jìn)行過(guò)濾，如果過(guò)濾裝置發(fā)生堵塞，那么就會(huì)導(dǎo)致進(jìn)氣阻力增加，從而影響燃?xì)廨啓C(jī)的工作性能。尤其是燃?xì)廨啓C(jī)工作環(huán)境中粉塵過(guò)多，發(fā)生過(guò)濾裝置堵塞的概率就越大，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)能耗的影響也就越明顯[2]。

（三）頻繁啟停

燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的頻繁啟停也會(huì)造成能耗的提升。通常情況下，燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組在維護(hù)、故障和其他情況下需要停機(jī)，轉(zhuǎn)換運(yùn)行機(jī)組。此時(shí)就會(huì)導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)的能耗提升。這是由于機(jī)組在啟動(dòng)時(shí)風(fēng)機(jī)、電機(jī)、油泵等設(shè)備都需要消耗能量，而且在點(diǎn)火運(yùn)行到運(yùn)行平穩(wěn)過(guò)程中，天然氣的消耗會(huì)升高。機(jī)組熄火后，也會(huì)產(chǎn)生一部分天然氣損耗。在停機(jī)之后，設(shè)備停止運(yùn)行，冷卻的機(jī)組在啟動(dòng)時(shí)會(huì)增加能耗。

二、燃?xì)廨啓C(jī)節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行的技術(shù)措施

（一）提高壓氣機(jī)吸入空氣質(zhì)量

根據(jù)燃?xì)鈾C(jī)組能耗上升原因的分析可知，提高壓氣機(jī)吸入空氣的質(zhì)量，能夠提升燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的性能，降低天然氣消耗量。空氣質(zhì)量提升了，其中存在的細(xì)小顆粒和雜質(zhì)就會(huì)減少，從而降低在壓氣機(jī)葉片上附著的可能性，避免積垢產(chǎn)生影響壓氣機(jī)工作效率[3]。為此，在壓氣機(jī)工作過(guò)程中，需要根據(jù)使用強(qiáng)度進(jìn)行空氣過(guò)濾濾芯的更換，確保進(jìn)氣質(zhì)量的提升。不僅如此，更換濾芯還能避免濾芯堵塞造成的能耗升高問(wèn)題。

（二）減少啟停次數(shù)

減少啟停次數(shù)可以避免燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)和停機(jī)過(guò)程中造成的天然氣損失。通常情況下，造成機(jī)組停機(jī)的原因很多，除了必要的維護(hù)和故障排查之外，由于其他不良因素干擾造成的機(jī)組停機(jī)時(shí)有發(fā)生。頻繁的燃?xì)廨啓C(jī)啟停不僅會(huì)造成燃料的浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)影響燃?xì)廨啓C(jī)的使用壽命。所以，在燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行過(guò)程中，要按照操作規(guī)程進(jìn)行管理，避免意外造成燃?xì)廨啓C(jī)的啟停，以此保障燃?xì)廨啓C(jī)的工作效率，降低啟停帶來(lái)的高能耗。

（三）及時(shí)清理壓氣機(jī)

壓氣機(jī)對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)能耗影響非常明顯，所以在燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行過(guò)程中，需要及時(shí)對(duì)壓氣機(jī)進(jìn)行清理，清理重點(diǎn)包括壓氣機(jī)氣流通道和葉片，避免積垢過(guò)多造成通道阻力增加和葉片運(yùn)行故障。為了能夠準(zhǔn)確了解燃?xì)廨啓C(jī)葉片的狀態(tài)，需要針對(duì)壓氣機(jī)的污染進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控[4]。由于清理過(guò)程中需要停止壓氣機(jī)工作，為了避免壓氣機(jī)啟停造成的能耗，需要確定清理標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)達(dá)到需要清理的狀態(tài)時(shí)進(jìn)行壓氣機(jī)清理，避免頻繁清理造成的能耗問(wèn)題。

（四）保證進(jìn)氣壓差與過(guò)濾效果

過(guò)濾效果決定了壓氣機(jī)的進(jìn)氣狀態(tài)，能夠直接影響機(jī)組的工作性能。因此，壓氣機(jī)需要選擇高性能的濾芯，提高空氣過(guò)濾效果，使燃料獲得更好的燃燒效率。濾芯不僅會(huì)影響進(jìn)氣質(zhì)量，同時(shí)還會(huì)對(duì)壓氣機(jī)壓差造成影響，如果濾芯發(fā)生損壞或者安裝故障，那么壓氣機(jī)壓差就會(huì)出現(xiàn)偏差，從而影響機(jī)組的工作性能。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，燃?xì)廨啓C(jī)能耗升高的主要原因在于壓氣機(jī)運(yùn)行狀態(tài)與機(jī)組啟停造成的能耗損失。壓氣機(jī)葉片狀態(tài)、進(jìn)氣通道狀態(tài)和進(jìn)氣質(zhì)量都會(huì)影響機(jī)組的工作效率，導(dǎo)致能耗提升，而啟停過(guò)程中會(huì)造成燃料的浪費(fèi)，冷機(jī)啟動(dòng)會(huì)消耗額外的能量。所以，為了提高機(jī)組節(jié)能水平，需要做好壓氣機(jī)的維護(hù)管理，及時(shí)進(jìn)行積垢的清理，并且使用質(zhì)量?jī)?yōu)秀的濾芯，保障進(jìn)氣質(zhì)量。在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，做好管理工作，避免意外情況造成機(jī)組停機(jī)，產(chǎn)生額外的能耗。