火力发电厂汽轮机组节能降耗措施分析

2016-07-13孙剑杨佳林

科学中国人 2016年18期

关键词：凝汽器火力发电冷却水

孙剑，杨佳林

内蒙古京能双欣发电有限公司

火力发电厂汽轮机组节能降耗措施分析

孙剑，杨佳林

内蒙古京能双欣发电有限公司

随着国内电气化水平的不断提高，居民生产生活用电量也在不断增加，这给我国电力系统带来了较大的压力。火力发电厂作为供电系统的重要组成部分，其运行效率和经营稳定性直接关系到供电的安全性和稳定性，所以说加强火电厂的节能降耗管理，提升其运行效率效益，具有重要的作用和意义。本文结合笔者实践工作经验，主要对火电厂汽轮机组耗能高的部位和原因展开分析，并针对性提出一些节能降耗的措施以供参考。

火力发电厂；汽轮机组；节能降耗；耗能原因

火力发电作为国内电力能源生产、供应的重要模式之一，其在电力系统中占据着非常重要的地位。火力发电的所消耗的能源主要是煤炭资源，而煤炭资源的不可再生性和高污染性也决定了其应用成本比较高的特点，基于此我们在火力发电中推广与应用节能降耗措施，可以说是火力发电持续发展的必然，同时也是环境保护的一项重要举措。火电厂汽轮机组的能耗量巨大，帮助其实现节能降耗有利于节省大量的资源。

一、火力发电厂汽轮机组耗能高的主要部位和原因分析

（一）火电厂汽轮机组耗能高的主要原因

汽轮机在火力发电中起着供应源动力的重要作用，其与发电机、泵、锅炉及凝汽器等设备一起构成了系统性的发电机组。由实践工作经验可知，汽轮机组耗能高的主要原因有：1、汽轮机自身存在的缺陷或损坏，比如说汽轮机的喷嘴室和外缸比较容易发生变形，低压缸的出汽边往往会受到严重的水腐蚀，热力系统易发生泄露，气阀压损较大等等；这些缺陷和损坏都会导致汽轮机组的能耗增加或者工作效率降低，从而增加发电的成本。2、汽轮机组在运行和调整过程中，并未达到最优的运行模式，比如说凝汽器真空度过高或者是冷却水温度较高等等原因都将大幅度增加机组耗能量，使得火力发电的成本更高。

（二）水冷凝汽器存在的问题

凝汽器在发电机组中具有非常重要的地位和作用，如果凝汽器出现问题势必也会影响汽轮机组的运行效率和耗能量，一般情况下，其经常存在以下几点问题：1、冷却水水质较差，含有一定量的杂质，这极易导致凝汽器钢管壁上发生结垢现象，从而影响汽轮机的排气换热运行效率。2、耗水量比较大，在水冷凝汽器发电机组中，大约有超过90%的耗水量是在冷却塔内被蒸发掉的，而蒸发这些水又消耗了许多热量，所以说资源和能量浪费的问题较为严重。3、凝汽器泄漏问题，如果凝汽器发生泄露，则会导致一部分冷却水进入锅炉中，从而使得给水质量变差、汽水的品质也由此超出相关标准，比如说盐分超标、酸性增加等等；而给水质量长期超标则会导致锅炉水冷壁发生严重结垢现象，进而可能导致垢下严重腐蚀、锅炉水冷壁鼓包甚至是发生爆炸事故。此外，当调节汽门和主自动汽门严重积垢时，会发生卡涩问题，从而导致机组超速。

二、火力发电厂汽轮机组节能降耗的主要措施

（一）科学降低冷却水的温度

在开放式的循环系统中，外界自然条件能够直接影响冷却水的温度，但在封闭式系统当中，不仅自然条件能够影响冷却水温度，设备运行状况也会对其产生直接影响。因此，为了能够实时监测汽轮机组水循环系统的水质情况，工作人员应当深入分析水循环系统的具体状况，必要时还可以加入一定的监测药剂。发电机组实际运行过程中，如果冷却塔运行时存在障碍，那么出水口的温度将会明显升高，所以为了保证水塔的正常运行和循环水的温度，我们应当建立其严格的管理制度，定期对水塔内填料、排水槽、喷嘴等部位的运行状况进行检查，防止因局部阻塞而影响冷却系统的正常运转。

（二）确保锅炉补给水的温度

锅炉补给水的温度对耗能量也有着直接影响，如果水温偏低，不仅会大大增加锅炉的燃煤量，同时还可能因为短时间的提温需求导致燃煤不完全的问题产生，从而增加了锅炉的排烟量和排烟热损失。因此为了保证锅炉的高效运行，应适当提升锅炉补给水的温度，具体措施有：1、必须合理选择疏水器。2、采用较为合理的换热器，比如说可采用管板U型管式高压加热器，其具备传热快、焊口少等等优势，能够大幅度增加蒸汽和水之间的热量交换。3、适当调整加高进气量。

（三）保证凝汽机处于最佳真空状态

凝汽机作为汽轮机组的重要组成部分，其主要负责将汽轮机的排汽冷却凝结成水，从而产生高度的真空，促使进入汽轮机内部的蒸汽发生膨胀直至低于大气压，以此来增加做功。如果凝汽器无法正常运行，那么整个汽轮机组运行的安全性、稳定性也会大受影响。所以，为了达到汽轮机组节能降耗的目的，我们必须保证凝汽器处于最佳的真空状态。具体措施有以下几点：1、定期清洗冷却面，确保具备良好的传热效果。2、科学降低凝汽器的热负荷，以此提升其热效率，可以在凝汽器喉部添加雾化式喷头，有效吸收部分凝汽器凝结热。

（四）加强汽轮机组运行管理

加强汽轮机组的运行管理，提高其运行效率，自然也能实现节能降耗，具体措施有：1、强化对汽轮机组启动过程的管理，严格按照规范制度启动汽轮机，并密切关注与控制汽轮机的启动和冲转参数，确保主汽压、汽水温度及凝汽器真空度等都在合理范围以内。2、强化对汽轮机组运行过程的管理，合理调节主汽压力、水汽温度等，有效保证加热器的利用效率。3、强化汽轮机组停机过程的控制，选择最为恰当的时机关停汽轮机，充分利用系统内部的余热增加发电量。