电厂锅炉汽轮机系统的绿色设计探讨

2017-03-10王强

环球市场 2017年18期

关键词：凝汽器汽轮机电厂

王强

山东宇能控制工程有限公司

电厂锅炉汽轮机系统的绿色设计探讨

王强

山东宇能控制工程有限公司

电力作为经济发展中不可或缺的能源之一，自我国改革开放以来对电力的消耗水平持续升高，为了应对这一问题，电力行业以及电力企业推行改革，引进先进技术和管理，电力工程建设不断涌现。锅炉汽轮机作为当前电厂建设中重要的组成部分，对于电厂发电效率以及经营效益有着较为深远的影响。由此，为了能够更有效的提升能源，加强电厂锅炉汽轮机系统的研究，对于绿色、节能，可持续发展是十分有必要的。

电厂；锅炉汽轮机系统；绿色设计

引言

随着社会经济的快速发展，我国电力企业取得突飞猛进的发展，在激烈的市场竞争中保有一席之地。但是，电厂能耗严重，不仅影响着其经济效益，还对环境造成严重的污染。汽轮机作为电厂主要的节能设备，对电厂的可持续发展发挥着至关重要的作用。

1 影响电厂汽轮机实现有效节能减耗的主要因素

1.1 汽轮机组气缸工作效率影响

电厂汽轮机主要是对气缸内部的流通部分与大气间起到隔离作用，将蒸汽能转换成有效的机械能，由于汽轮机制会在运行时使得气缸内部温度升高，温度升高后，其热量会辐射至外缸，此时夹层汽流会起到冷却作用。而在机组启动冷态时，夹层汽流又会起到加热作用。因此，汽缸工作效率会对汽轮机消耗热能情况产生直接影响。

1.2 水冷凝汽器问题

关于水冷凝汽器的问题主要涉及以下两方面：首先是水冷凝汽器内的冷却水水质较差。一旦冷却水的水质出现问题后，就会使得汽轮机在正常的运转过程中，凝气管出现较为严重的结垢现象，如此一来，使得汽轮机的排气换热效果在原来的基础上大幅度的降低，并使得九成以上的水分在汽轮机冷却塔中蒸发；然后是凝汽器的泄露问题导致的锅炉内部结垢，引发安全隐患问题。凝汽器一旦泄露以后，会使得冷却水中混入大量的凝结水，若泄露现象较为严重时，会使得凝结水通过孔隙进入锅炉内部，混合水分的进入使得锅炉内部的水质降低，长期下去引发了锅炉内部水分结垢现象，若时间久后，水冷壁在强腐蚀情况下会引发鼓包、爆炸等恶劣情况的发生。

1.3 运行机组流通性问题

汽轮机的运行机组对于生产过程中能耗问题来讲，有着极为重要的意义。检查汽轮机组的流通性，是进行汽轮机能耗分析的关键点。在汽轮机的运行设备中，其气体的做功功率与运行机组的流通性效果有着直接的影响关系，要想有效提升汽轮机气缸内部的做功效率，可在适当的情况下来增大气缸内部的气流量和流通面积，从而降低汽轮机的能量损耗。

2 电厂锅炉汽轮机系统的绿色设计原则

伴随着我国经济的发展，能源枯竭问题日益突出，人们对于保护环境，实现绿色可持续发展的重视程度逐渐提升，而电厂传统发电设备在运转过程中不仅会消耗大量的能源，同时会造成环境污染，影响环境质量。故此，在电厂建设过程中，针对电厂锅炉汽轮机的绿色设计已经成为当前首要解决的问题之一，充分考虑到环保影响因素，提高电厂锅炉汽轮机的节能性、环保性，这不仅是现代社会的发展主流趋势，同时也是我国可持续发展的必然选择。所以，在电厂锅炉汽轮机绿色设计中，遵循环保原则是十分有必要的。

在遵循环保原则的同时，还应注重绿色合计的合理性原则。在对电厂锅炉汽轮机绿色设计过程中，需要明晰社会发展需要，在满足电厂长远发展的同时，需要符合现代化社会可持续发展战略要求，最大程度节约电厂锅炉汽轮机系统绿色设计成本，保证其实际应用能够充分发挥自身作用。

3 电厂锅炉汽轮机系统的绿色设计要点

3.1 降低温室气体排放

电厂锅炉汽轮机系统在运转中，需要燃烧大量燃料带动发电机发电，在这个过程中会产生大量的二氧化碳等温室气体，排放到大气中加剧温室效应。针对此类问题，当前最为有效的方法就是引进先进发电技术，提升能源利用效率，降低温室气体排放。由此，在锅炉汽轮机运转中，可以选择碳含量较低的燃料，能够有效降低二氧化碳排放量。此外，锅炉汽轮机系统应结合实际需要，不断进行技术完善，提升设备运行效率。

3.2 温室气体的回收利用

锅炉汽轮机在运转过程中会产生大量的二氧化碳气体，加剧温室效应，不利于人类社会持续发展，但同时二氧化碳也是一种重要的能源，在当前可持续战略推行中，对能源的回收利用是其中重要的内容。所以，在对电厂锅炉汽轮机的绿色设计中应注重对二氧化碳的回收利用，不仅能够降低污染排放，而且有助于为我国能源紧缺问题做出贡献，缓解此类问题。诸如，将电厂锅炉汽轮机运转中排除的煤烟回收利用，借助转热器将其中含有的热量进行充分利用，提升锅炉运转效率。此外，对于燃料的脱硫工作同样重要，应在电厂锅炉汽轮机系统上安装脱硫装置，降低煤烟排放中的硫成分含量。

3.3 脱硫

我国当前锅炉汽轮机使用的燃料主要是煤炭，而煤炭中含硫量较高，在煤炭燃烧后悔产生二氧化硫气体，如果电厂锅炉汽轮机缺乏必要的脱硫装置，就会造成这种气体被排放到空气中，就形成酸雨，严重危害我国环境质量及人体健康。为此，在电厂锅炉汽轮机绿色设计中，必须重视燃煤的脱硫工作，在电厂锅炉汽轮机中安装脱硫装置，如烟气脱硫装置，降低燃煤的硫离子含量。

3.4 汽轮机运行优化

电厂汽轮机一般选择定-滑-定的运行方式，在保证设备运行效的同时，降低运行能耗，需要就运行方式进行优化，如改变通流面积，在极低负荷状态下，可以通过低水平定压调节方法，来保证水泵轴临界转速、燃烧、水循环等作业的稳定性。对于中间负荷，应结合实际情况来对负荷进行调节，确保气门开关可以处于滑压运行状态。同时，应减少加热器端差，合理调节加热器水位，以及在设备高负荷运行状态下，适当提高汽轮机主汽温度与主汽压力，来达到提高给水温度与投入率的目的。