燃煤電廠鍋爐和汽輪機以及輔機部分的節能技術分析

俞磊

摘 要：面對我國能源資源短缺、環境污染嚴重的嚴峻形勢，工業企業已逐漸意識到保護生態環境的重要性，紛紛進行節能技術的研究，而且在燃煤電廠中，鍋爐和汽輪機、輔機部分也會造成能源浪費和環境污染，所以，非常有必要進行節能技術的研究。文章分別對燃煤電廠鍋爐、汽輪機以及輔機部分的節能技術進行分析，從而實現降低環境污染、節約資源能源的目的。

關鍵詞：燃煤電廠鍋爐 汽輪機 輔機部分 節能技術

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）01（a）-0037-02

隨著我國社會經濟的發展，社會用電需求量持續上升，影響了我國現有的購電結構，為了滿足社會發展和人民生活的需要，各大電廠都相應的提升了自身的供電能力。而在我國燃煤電廠中，鍋爐、汽輪機以及輔機是其主要的供電設備，如果沒有嚴格的技術要求和操作標準，將會造成嚴重的資源能源浪費。而且燃煤電廠中很多地方都能夠應用到燃煤鍋爐，其生產后產生的煙氣中含有大量的煙塵以及CO2、SO2等有害氣體，其汽輪機和輔機部分的運行中也存在著資源能源浪費問題。為此，文章主要對這3個部分的節能技術進行分析，以此來提高燃煤電廠的資源利用率，降低對環境的污染。

1 燃煤電廠鍋爐節能技術探究

要想實現燃煤電廠鍋爐節能，必須對鍋爐的燃燒系統進行重新改造。其中主要對兩項技術進行改造，一個是分層燃燒技術，一個是天然氣助燃技術。具體的操作主要有：利用普通粘土，將其圖紙進行轉化，形成爐拱材料需要的碳化硅，然后在根據電廠的實際情況改變爐拱的持續和形狀，使爐拱的設計更加合理，從而能夠改善通風室和通風口的連接方式，也需要安裝均流擋板，來提高爐墻的性能，并且將保溫層的材料替換成纖維材料，利用遠紅外涂料增強爐墻的熱輻射能力[1]。通過這種新能源的添加，能夠提高灰熔點，使燃料的利用率得到有效提升。

在對鍋爐燃氣余熱回收進行改造時，主要采取3個方式：一是利用煙氣余熱進行空氣預熱，這種方式能夠有效優化燃料的霧化條件，改善爐膛中的燃燒情況，同時能夠快速提高爐膛的溫度。在一定程度上減少了排煙造成的損失，而且也能夠通過化學原理，將未完全燃燒的損失降低到最低。二是可以利用煙氣余熱進行燃料預熱，在燃油溫度升高的同時燃油的粘度也有所降低，所以，能夠改善燃油的霧化條件。這樣隨著燃油溫度的提升，鍋爐的燃燒溫度也會隨之提升。這樣就能夠充分激發鍋爐內的輻射換熱系數，同時提高了溫度的傳人能力和換熱能力。因此，利用煙氣余熱進行燃料預熱能夠有效節約資源，減少熱量的浪費，提高鍋爐的熱量效能[2]。三是可以利用煙氣余熱進行鍋爐給水余熱。煙氣余熱具有提高鍋爐入口介質溫度的作用，從而降低了鍋爐給水以及爐內的溫度差值。而且煙氣余熱能夠反復的使用，反復為給水加熱，在給水余熱過程中也會降低過度的排煙溫度，在利用先進的煙氣鍋爐系統，能夠降低熱能損失，也提升了空氣質量。

2 燃煤電廠汽輪機節能技術探究

首先，要對汽輪機高壓缸通流部分進行改善。改變高壓缸的轉子組成機構，分別用一個單列調節級以及15個壓力級組成。將動葉型和靜葉型更換為更先進的新型高效葉型或者是光滑的子午通道，這樣就能夠利用整體圍帶提高葉片的動強度。汽輪機在運行中會受到差脹的影響，為了有效避免類似情況的發生，要擴大高壓隔板與汽封軸的空間間隙值，并用焊接隔板替換原來的隔板靜葉，從而去除掉加強筋，再利用寬窄葉片改善分流葉柵機構[3]。另外，高壓軸封與汽封隔板也可以替換成自動調節汽封，這樣能夠提高汽輪機組運行的安全性，降低故障發生概率，節省維修成本。

其次，要對汽輪機低壓缸通流部分進行改善。以600MW的汽輪機組為例，在進行低壓缸通流部分改造時，可以將原有隔板替換成焊接鋼質隔板，這樣能夠有效提高根徑，使低壓轉子的前四級葉片中都沒有拉筋，從而提高整體圍帶，避免機組動葉出現短期內疲勞，而且提高了葉片的抗腐蝕性，也可以將最末級的動葉替換成高強度動葉。

最后，要對汽輪機循環水泵的運行方式進行優化。當汽輪機運行中機組負荷以及冷卻水溫處在穩定狀態時，循環水流量處在變動狀態時，循環水泵中凝氣器的壓力會產生變化，這時如果突然改變水流量，會對循環水泵的功耗帶來不利影響。如果是水流量處在增加狀態，機組處在背壓狀態的情況，增加機組出力，也會影響到循環水泵的功耗。所以，當汽輪機組中出現水流量與機組功耗差值過大的情況，凝汽器的也處在背壓狀態時，這種情況是汽輪機循環水泵的最佳運行方式。但在目前的運行中，會限制循環水泵的應用數量，所以，不能保證水流量調節的穩定性，在這樣的情況下，電廠可以根據實際應用的循環水泵數量調節水泵運行過程中水泵葉片的角度，為汽輪機的運行提供最佳模式[4]。

3 燃煤電廠輔機部分節能技術探究

一是進行臭氣設備運行方式優化，電廠在使用汽輪機過程中，抽氣設備在其中發揮了巨大的作用，能夠為機組運行建立真空環境，防止在凝汽器中深入空氣或其他類型的氣體，保證汽輪機運行環境的穩定。而且為了提高汽輪機運行環境的真空度，要做好抽氣設備安全檢查工作，由于抽氣設備在運行過程中會受到溫度、液溫度、水泵運行速度等因素的影響，所以，在啟動抽氣設備前要檢查各項指標是否符合抽氣設備運行標準，其中如果溫度過高，要做好降溫措施，可以利用低溫水進行冷卻，降低工作液溫，如果溫度較低，要利用地下循環水向真空泵輸送工作需要的冷卻水，在夏季時，循環的水溫要控制在30℃左右，真空環境中工作水溫不能超過44℃，在使用地下水時，其溫度要控制在17℃左右，降低應用工作水中，真空環境中水泵的工作水溫度就會降低到33℃左右[5]。液溫度對抽氣設備的影響較大，尤其是抽吸能力，抽吸能力受工作水溫的影響會隨著水溫的上升而導致能力下降，尤其是夏季時節，液溫度最好控制在適應的水平，否則一旦超過35℃，抽吸能力將會急劇下降，這樣會嚴重影響到真空環境的嚴密性。

二是要對加熱器的運行方式進行優化。在輔機機組安全運行情況下，要想保證加熱器的穩定性，必須注重對加熱器水位的強控，通常情況下，水位的上升和下降與給水端差值、輸水端差值以及水溫有一定的關系，當輸水端與加熱器段的給水差值都處在最小的情況下，可以通過計算，得出運行最佳的水位位置，這樣可以修定水位控制處的設定值，使加熱器水位能夠得到有效控制。

4 結語

綜上所述，在燃煤電廠提供電力能源時，會出現資源能源浪費、環境污染的問題，文章通過對燃煤電廠鍋爐、汽輪機、輔機部分節能技術改造的論述，提出了降低能源消耗與減少環境污染的措施，如果能夠在實際生產中進行應用，將會大大降低燃煤電廠的生產成本，提高資源的利用率，實現節約能預案資源、保護環境的目標。

參考文獻

[1] 楊懷忠.燃煤電廠鍋爐、汽輪機以及輔機部分的節能技術分析[J].中國高新技術企業，2013，24（11）：81-82，83.

[2] 王家明.燃煤電廠鍋爐、汽輪機以及輔機部分的節能技術分析[J].城市建設理論研究：電子版，2014，20（22）：6041-6041.

[3] 蔡喜冬，楊建明，史毅越，等.大型機組引風機汽輪機驅動改造的熱經濟性分析[A].第十屆長三角能源論壇——推進能源生產和消費革命論文集[C].2013.

[4] 王磊.燃煤電廠節能技術與節能管理措施研究[J].內蒙古煤炭經濟，2017，32（12）：61，74.

[5] 陳建全.200MW燃煤矸石CFB鍋爐風水聯合冷渣器運行分析與優化[D].華北電力大學，2016.