朱靜+王磊+郝娜+劉騫+劉凱+聶文娟+臧藏

摘 要：汽輪機(jī)組是火力發(fā)電廠生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵設(shè)備，然而汽輪機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中需要耗費(fèi)大量能源，影響了火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。在節(jié)能減排大背景下，火力發(fā)電廠應(yīng)高度重視汽輪機(jī)組的節(jié)能減耗，結(jié)合汽輪機(jī)組的運(yùn)行要求，有針對(duì)性地采取節(jié)能減耗措施，降低汽輪機(jī)組的能耗，提高汽輪機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和節(jié)能性，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。文章簡(jiǎn)要介紹了火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組，分析了火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組能耗影響因素，闡述了火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組節(jié)能降耗有效措施。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；汽輪機(jī)組；節(jié)能降耗；措施

中圖分類號(hào)：TK269 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）23-0054-02

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各領(lǐng)域電力能源消耗較大，火力發(fā)電廠為了滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)于電力能源的需求，需要不斷提高生產(chǎn)量。為了進(jìn)一步節(jié)約不可再生能源，必須加強(qiáng)汽輪機(jī)組的節(jié)能降耗措施，優(yōu)化汽輪機(jī)組運(yùn)行工況，調(diào)整其運(yùn)行狀態(tài)，科學(xué)、有效地進(jìn)行節(jié)能降耗處理，提高汽輪機(jī)組的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組概述

汽輪機(jī)組在火力發(fā)電廠中主要以蒸汽作為工質(zhì)，將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，用于供應(yīng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。汽輪機(jī)組實(shí)際運(yùn)行使用中具有以下特點(diǎn)：其一，穩(wěn)定性較高，汽輪機(jī)組在實(shí)際應(yīng)用中穩(wěn)定性較高，不容易發(fā)生運(yùn)行事故；其二，自動(dòng)化水平高，日常維護(hù)檢修較少，設(shè)備利用率較高；其三，汽輪機(jī)組運(yùn)行可以保持良好的連續(xù)性，其單機(jī)功率較大；其四，使用壽命較長(zhǎng)，穩(wěn)定性和耐久性較好，對(duì)于燃料的使用要求較低；其五，熱經(jīng)濟(jì)性能較好，熱效率較高。

2 火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組能耗影響因素

2.1 通流性

火力發(fā)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，通流性對(duì)于汽輪機(jī)組的蒸汽做功有著直接影響，如果通流性不足，會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)組耗費(fèi)大量的能源。若汽輪機(jī)組運(yùn)行時(shí)，能夠有效改善其通流面積和氣流量，從而提高汽輪機(jī)組缸內(nèi)效率，可以使汽輪機(jī)組能耗大大降低。

2.2 氣缸效率

當(dāng)前很多火力發(fā)電廠的汽輪機(jī)組安裝和管理維護(hù)落實(shí)不到位，根據(jù)汽輪機(jī)組設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際應(yīng)用中其氣缸效率往往會(huì)明顯低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，因此我國(guó)火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組的氣缸效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際水平。氣缸效率降低會(huì)直接影響汽輪機(jī)組運(yùn)行中的能源消耗，這使得汽輪機(jī)組能耗大幅度增加。

2.3 出力系數(shù)

出力系數(shù)是汽輪機(jī)組運(yùn)行中的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，其直接影響著汽輪機(jī)組的能耗。電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，在不同時(shí)間段電力負(fù)荷往往發(fā)生較大變化，電力峰谷起伏。而汽輪機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中往往需要適應(yīng)這種波動(dòng)的電力負(fù)荷，在調(diào)整運(yùn)行時(shí)需要消耗大量能源。

2.4 氣壓與溫度

火力發(fā)電廠的汽輪機(jī)組運(yùn)行時(shí)，周圍環(huán)境的氣壓與溫度對(duì)于其運(yùn)行效率有著直接影響。若汽輪機(jī)組水壓較低又無(wú)法及時(shí)調(diào)整燃料燃燒，這使得汽輪機(jī)組蒸汽流量也會(huì)大大增大，使得機(jī)組蒸汽氣壓降低，運(yùn)行效率下降。同時(shí)，鍋爐運(yùn)行時(shí)，若吹入空氣比重提高、燃料供應(yīng)不足、噴水量增大，造成鍋爐受熱面出現(xiàn)嚴(yán)重積垢，這使得整個(gè)機(jī)組需要消耗大量熱量，其運(yùn)行效率不斷降低。

3 火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組節(jié)能降耗有效措施

3.1 降低機(jī)組停機(jī)、運(yùn)行和啟動(dòng)能耗

根據(jù)火力發(fā)電廠生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)要求和汽輪機(jī)組運(yùn)行特點(diǎn)，在停機(jī)操作時(shí)，可以選擇滑參數(shù)停機(jī)操作，一方面，這種操作可以為汽輪機(jī)組的維護(hù)檢修提供方便，降低汽輪機(jī)組內(nèi)部相關(guān)裝置溫度；另一方面，汽輪機(jī)組停機(jī)時(shí)，鍋爐溫度還較高，通過(guò)利用鍋爐的持續(xù)高溫狀態(tài)，有助于為發(fā)電提供幫助。汽輪機(jī)組實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，主要利用定-滑-定方式，若汽輪機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷較低，最好設(shè)定低水平定壓模式，確保鍋爐燃燒穩(wěn)定性和建立良好的水循環(huán)。同時(shí)，對(duì)給水泵軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行有效控制，合理調(diào)節(jié)噴嘴，避免汽輪機(jī)組在高負(fù)荷區(qū)運(yùn)行，進(jìn)一步降低汽輪機(jī)組能耗，提高運(yùn)行效率。另外，汽輪機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，主要通過(guò)開高、低旁方式，維持其運(yùn)行壓力，然后切換手動(dòng)操作，控制真空壓力數(shù)值處于65～70kPa范圍，在短時(shí)間內(nèi)快速增加汽輪機(jī)組蒸汽量，機(jī)組溫度迅速升高，從而有效縮短汽輪機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間，降低能耗。

3.2 提高給水溫度

給水溫度較低，一方面會(huì)增加鍋爐燃料燃燒量，另一方面會(huì)使鍋爐排煙量溫度升高，產(chǎn)生較大的熱能損失，造成鍋爐生產(chǎn)效率下降，為了降低汽輪機(jī)組能耗，應(yīng)注意提高給水溫度。

3.2.1 注意檢漏操作

在檢查加熱器銅管時(shí)，重點(diǎn)檢查水室隔板和高加筒體的密封性，特別注意水室隔板的漏點(diǎn)情況，若水室隔板加工焊接質(zhì)量較差，很容易出現(xiàn)漏點(diǎn)，而高壓給水往往會(huì)影響給推動(dòng)水和蒸汽之間的熱量交換，使得給水溫度不能快速提升。若受熱面筒體的密封性較差，會(huì)導(dǎo)致蒸汽阻塞，大大減少給水熱量。為了確保回?zé)嵯到y(tǒng)的穩(wěn)定、正常運(yùn)行，使加熱器保持正常水位。若凝汽器水位較高，凝結(jié)水往往會(huì)發(fā)生冷卻變化，造成汽輪機(jī)組冷源產(chǎn)生較大損失。

3.2.2 保持高加投入率

高加投入率是指汽輪機(jī)組滑啟和滑停時(shí)，對(duì)給水溫度進(jìn)行有效、及時(shí)地控制。汽輪機(jī)組啟停時(shí)，及時(shí)投入高壓或者裂解，有針對(duì)性地進(jìn)行操作控制，規(guī)范操作使用，保持穩(wěn)定的高壓水量水位。在條件允許的情況下，對(duì)高壓加熱器換熱管進(jìn)行仔細(xì)清理，保持干凈清潔，降低換熱管積垢區(qū)域的熱應(yīng)力和溫差熱力，防止發(fā)生泄漏現(xiàn)象。

3.3 使凝汽器保持最佳真空狀態(tài)

凝汽器運(yùn)行過(guò)程中，排汽通過(guò)凝結(jié)和冷卻轉(zhuǎn)化為水，在汽輪機(jī)組中形成高度真空狀態(tài)，蒸汽不斷膨脹，持續(xù)做功。凝汽器是汽輪機(jī)組的關(guān)鍵部分，其運(yùn)行狀態(tài)對(duì)于汽輪機(jī)組的運(yùn)行效率有著直接影響，所以為了確保凝汽器的安全性和經(jīng)濟(jì)性，盡量使凝汽器保持最佳真空狀態(tài)，從而降低汽輪機(jī)組能耗。

3.3.1 降低凝汽器熱負(fù)荷

汽輪機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，凝汽器熱負(fù)荷降低，能夠有效提高汽輪機(jī)組運(yùn)行效率和熱效率，根據(jù)火力發(fā)電廠運(yùn)營(yíng)要求和汽輪機(jī)組運(yùn)行特點(diǎn)，采取有效方法，降低凝汽器熱負(fù)荷。其一，在凝汽器喉部設(shè)置霧化噴頭，利用熱傳輸方式霧化噴頭可以吸收蒸汽凝結(jié)熱，使除鹽水和霧化噴頭構(gòu)成混合凝汽，凝汽器熱負(fù)荷降低，形成最佳真空狀態(tài)。其二，在凝汽器上部和排氣缸喉部之間設(shè)置加熱器，連接工業(yè)水系統(tǒng)和加熱器出口部位，提高加熱器的高熱效率，使凝汽器運(yùn)行熱負(fù)荷不斷降低。在凝汽器整改過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)汽輪機(jī)組應(yīng)用條件和運(yùn)行要求，選擇最佳的方法，降低凝汽器熱負(fù)荷，減少汽輪機(jī)組能耗。endprint

3.3.2 降低冷卻水溫

循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中往往不受外界因素影響，并且其運(yùn)行狀態(tài)對(duì)于冷卻水溫度有著直接影響，若冷水塔設(shè)備存在異常問題，會(huì)使得出口溫度不斷提高，嚴(yán)重影響其冷卻效果，所以為了避免發(fā)生這種問題，應(yīng)安排專門的工作人員定期對(duì)水塔設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢查，特別是對(duì)水槽填料狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，做好歸檔登記，一旦出現(xiàn)問題，應(yīng)做好合理有效的處理。

3.3.3 增強(qiáng)真空系統(tǒng)嚴(yán)密性

為了確保真空系統(tǒng)處于定值狀態(tài)，應(yīng)增強(qiáng)真空系統(tǒng)嚴(yán)密性，嚴(yán)格防護(hù)真空系統(tǒng)，安排專門工作人員仔細(xì)檢查凝汽器和真空系統(tǒng)是否存在泄漏問題，一旦發(fā)現(xiàn)泄漏問題，及時(shí)進(jìn)行處理解決，確保真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性。同時(shí)，工作人員應(yīng)密切注意抽氣器噴嘴，避免噴嘴發(fā)生變形和堵塞。結(jié)合外部負(fù)荷變化情況，合理、及時(shí)地調(diào)整汽輪機(jī)組軸封蒸汽壓力，并且嚴(yán)格控制和檢驗(yàn)負(fù)壓系統(tǒng)閥門，防止其發(fā)生松動(dòng)。

3.3.4 清洗冷卻面

汽輪機(jī)組凝汽器冷卻面出現(xiàn)大量污垢時(shí)，凝汽器冷卻管阻力會(huì)大幅度增加，這直接影響了凝汽器安全、正常運(yùn)行，所以應(yīng)仔細(xì)清理冷卻面，可以采用酸洗法和干洗法，若凝汽器冷卻面污垢無(wú)法采用一般方法清洗，可以采用酸洗法，酸洗劑選用濃度為5%的氨基磺酸溶液，然后添加銅緩釋劑、酸緩釋劑和氫氟酸，有效控制清洗水溫使其處于40攝氏度，合理調(diào)節(jié)水流速度，采用循環(huán)沖刷方法，結(jié)合清潔度測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)控制酸度大小，然后通過(guò)高位冷卻塔水進(jìn)行反向沖刷操作。并且向凝汽器中灌入除氧器熱水，然后通過(guò)風(fēng)機(jī)加熱吹干冷卻管內(nèi)部，使冷卻面污垢硬化，最后再通過(guò)冷水反復(fù)沖洗，將冷卻面污垢有效去除。若凝汽器冷卻面存在污垢，會(huì)使得凝汽器運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)生異常。冷卻面初期形成污垢時(shí)，采用干洗法對(duì)凝汽器冷卻面進(jìn)行仔細(xì)清洗。

4 結(jié)束語(yǔ)

火力發(fā)電廠運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)過(guò)程中，汽輪機(jī)組運(yùn)行能耗較大，使得經(jīng)濟(jì)效益降低。為了提高汽輪機(jī)組的節(jié)能性，必須高度重視其節(jié)能降耗，根據(jù)汽輪機(jī)組運(yùn)行特點(diǎn)和能耗特征，有針對(duì)性地采取有效方法和措施，優(yōu)化汽輪機(jī)組運(yùn)行，不斷降低汽輪機(jī)組能耗，保障汽輪機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行，全面提高經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]張輝.火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組節(jié)能降耗措施淺析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014，19：155.

[2]趙向富.火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組的節(jié)能降耗措施研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2015，13：68-69.

[3]李書慧.火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組節(jié)能降耗措施分析[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015，25：112-114.

[4]王占慶.火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組節(jié)能降耗研究[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015，27：106-108.

[5]敖中流.火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組節(jié)能降耗措施探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，18：100-101.

[6]朱濤.火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組節(jié)能降耗措施分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，21：78-79.endprint