火電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化思路與舉措

韓蘇升

【摘 ?要】在火電廠的裝機(jī)容量與機(jī)組參數(shù)持續(xù)增加來滿足一直增長的電能需求的同時(shí)，其能源消耗乃至污染物排放也與之增加，為了提升其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，進(jìn)而針對(duì)火電廠中的主要能耗及環(huán)境污染的熱動(dòng)系統(tǒng)實(shí)行節(jié)能優(yōu)化。本文在闡述對(duì)其實(shí)行節(jié)能優(yōu)化的重要性及必要性的根基上，對(duì)節(jié)能優(yōu)化的思路進(jìn)行闡述，并提出了具體的節(jié)能優(yōu)化策略。

【關(guān)鍵詞】火電廠;熱動(dòng)系統(tǒng);節(jié)能優(yōu)化;措施

近幾年來，隨著我國環(huán)保政策的相關(guān)要求和能源危機(jī)的不斷加劇，社會(huì)各界都在持續(xù)加快供熱改造和能源節(jié)約的腳步，以此來增強(qiáng)能源的使用效率，推動(dòng)生態(tài)環(huán)境的改善。然而電廠供熱工程的節(jié)能改造成效，在一定程度上關(guān)乎著電廠供熱系統(tǒng)整體的經(jīng)濟(jì)效益和運(yùn)行效率。

1 火電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能減排的必要性

當(dāng)前關(guān)于火電廠具有高污染和高能耗的特征，我國出臺(tái)了相關(guān)策略并且督促有關(guān)部門加強(qiáng)對(duì)火電廠節(jié)能減排的控制和檢查，因此，火電廠關(guān)于其內(nèi)部能耗高而且污染物排放量大的熱動(dòng)系統(tǒng)來講，開展針對(duì)性的節(jié)能減排優(yōu)化變成當(dāng)前火電廠開展節(jié)能減排優(yōu)化的重要環(huán)節(jié)和內(nèi)容。針對(duì)于火電廠熱動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行原理開展對(duì)應(yīng)的節(jié)能減排優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析，制定多種節(jié)能計(jì)劃來提升節(jié)能效果，不但積極響應(yīng)了國家對(duì)于節(jié)能減排的策略與號(hào)召，而且的確起到減少污染物排放量，改善了人們生活環(huán)境的關(guān)鍵作用。隨著當(dāng)前火電廠大規(guī)模的擴(kuò)張和機(jī)組

參數(shù)的增加，不斷有新技術(shù)與新設(shè)備投用于火電廠當(dāng)中來提高生產(chǎn)效率、增加電能供應(yīng)量，要依照我國相關(guān)的節(jié)能減排要旨作為目標(biāo)，結(jié)合當(dāng)前節(jié)能減排優(yōu)化先進(jìn)的技術(shù)，用火電廠中的熱動(dòng)系統(tǒng)做為重要優(yōu)化對(duì)象，對(duì)其運(yùn)行方式實(shí)行優(yōu)化與創(chuàng)新，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的幫助下增高火電廠的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)于傳統(tǒng)的熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能減排優(yōu)化方針來說，主要是對(duì)當(dāng)前先進(jìn)的技術(shù)施行應(yīng)用和對(duì)先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備進(jìn)行安裝進(jìn)一步來實(shí)現(xiàn)對(duì)熱動(dòng)系統(tǒng)的改造和優(yōu)化，經(jīng)過對(duì)熱動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測完成對(duì)整個(gè)過程當(dāng)中熱動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行消耗的追蹤，根據(jù)在實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上來對(duì)此系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)來完成運(yùn)行的優(yōu)化。

2 高低壓缸通流部分的改造

N100-90/535型100MW汽輪機(jī)生產(chǎn)設(shè)計(jì)是20世紀(jì)60年代時(shí)，設(shè)計(jì)缸效率大大落后于當(dāng)前的汽輪機(jī)水平，最明顯的表現(xiàn)是經(jīng)濟(jì)性能差。為了提高機(jī)組出力、降低發(fā)電煤耗、增加機(jī)組使用壽命、節(jié)約能源，于是對(duì)低壓轉(zhuǎn)子、隔板及隔板套以及100MW汽輪機(jī)高、低壓缸通流等部分進(jìn)行了改造。

2.1改造時(shí)使用的先進(jìn)技術(shù)與措施

（1）噴嘴組使用了子午面收縮型靜葉柵，靜葉全部使用高效后加載葉型，少數(shù)靜葉使用了復(fù)合彎扭成型全三維設(shè)計(jì)葉片。

（2）高壓2～7級(jí)隔板靜葉是內(nèi)外圍帶焊接結(jié)構(gòu);

12～25級(jí)與低壓2×5級(jí)將鑄鐵隔板修改為焊接鋼隔板。

（3）所有動(dòng)葉都使用自帶冠結(jié)構(gòu)，頂部加裝3～4道汽封齒。

（4）對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉型線采取了優(yōu)化，增大通流面積，調(diào)整安裝角，減小型線損失;將其他所有動(dòng)葉型線改用高效葉型。

（5）使用光滑子午面流道;提升低壓缸速比與焓降分配;提高末級(jí)和次末級(jí)根部反動(dòng)度。改造后提高了機(jī)組的發(fā)電能力。

3火電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化措施

3.1增強(qiáng)熱動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行

在火電廠運(yùn)行中關(guān)于熱動(dòng)系統(tǒng)的提高主要是嚴(yán)格按照熱動(dòng)系統(tǒng)機(jī)組的工作形式，在機(jī)組的啟動(dòng)過程當(dāng)中使用節(jié)流配汽運(yùn)行，降低其啟動(dòng)過程中的能耗，繼而在機(jī)組正常運(yùn)行以后，在使用節(jié)流配汽的基礎(chǔ)上配合噴嘴配汽的方式運(yùn)行，進(jìn)而對(duì)能耗進(jìn)行降低。除些以外，在熱動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中，工作人員還需要對(duì)機(jī)組的參數(shù)實(shí)行有效控制，其目的是為了確保各項(xiàng)參數(shù)不超過規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍，保證機(jī)組一直處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)，即以最低的能耗生產(chǎn)最多的電能并且產(chǎn)生的污染物質(zhì)最少。針對(duì)熱動(dòng)系統(tǒng)中非常重要的真空系統(tǒng)來講，需要值班人員增強(qiáng)對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)跟蹤，降低因?yàn)檎婵斩鹊南陆祻亩鴮?dǎo)致能耗的增加以及生產(chǎn)效率的降低。

3.2 減少補(bǔ)水率

通過研究，我們知道影響機(jī)組補(bǔ)水率較大的首要原因是熱力系統(tǒng)的管道與閥門的泄漏，是以在機(jī)組運(yùn)行過程中應(yīng)當(dāng)對(duì)機(jī)組中的系統(tǒng)管道及閥門進(jìn)行檢查，對(duì)于存留異常運(yùn)行情況的閥門進(jìn)行及時(shí)登記，利用機(jī)組停運(yùn)檢修進(jìn)行修理與調(diào)換，對(duì)于選型不合理的閥門與布局不合理的閥門、管道提出優(yōu)化措施，并進(jìn)行及時(shí)改正。提高檢修工藝，閥門、管道連接處是否存在質(zhì)量問題，要做好檢修后的質(zhì)量審查工作。對(duì)加熱器的運(yùn)行方式進(jìn)行有效調(diào)整，以降低各個(gè)加熱器的排氣損失。在機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定之后需要投入加氧運(yùn)行。關(guān)閉每個(gè)加熱器的啟動(dòng)排氣與連續(xù)排氣門。定期對(duì)每個(gè)加熱器持續(xù)排氣措施開始執(zhí)行，在確保汽水取樣質(zhì)量的情況下，得當(dāng)?shù)年P(guān)小取樣手動(dòng)門，并且定期對(duì)其進(jìn)行檢查。

3.3 減少煤耗量

火力發(fā)電廠的鍋爐系統(tǒng)余熱回收關(guān)鍵可以包括兩個(gè)方面：余熱回收與排污水的回收。節(jié)能器是特殊的熱力交換裝置，可以使系統(tǒng)的余熱充分應(yīng)用起來，安裝的低壓省煤器可以通過相互之間的并串聯(lián)結(jié)構(gòu)完成顯著的節(jié)能效果。鍋爐的排污水余熱回收使用多級(jí)別的排污系統(tǒng)，可以有效回收蒸汽熱量，很大程度上節(jié)省了燃煤量。除此，因?yàn)樾履茉春秃穗姷目焖侔l(fā)展影響，我國能源結(jié)構(gòu)加速了調(diào)整優(yōu)化，同時(shí)加快清潔高效技術(shù)的進(jìn)步，淘汰落后的產(chǎn)能，嚴(yán)控增量，我國采取嚴(yán)控煤電新建規(guī)模，積極化解過剩產(chǎn)能，建立煤電建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制，促進(jìn)煤電安全有序的發(fā)展。

3.4 減少汽耗量

影響汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電汽耗高的重要原因是，最近參數(shù)測量儀表不準(zhǔn)確，射水池水溫較高，熱電廠操作規(guī)定射水池的溫度應(yīng)當(dāng)控制在 35℃以下，假如溫度超標(biāo)，將會(huì)影響降低射水抽氣器的工作效率，進(jìn)而影響機(jī)組的凝汽器真空度降低。除此之外，熱水井水位較高，汽輪機(jī)真空主要是因?yàn)榇罅康恼羝M(jìn)入凝汽器快速冷卻而形成的，這個(gè)過程要依靠銅管中的循環(huán)水達(dá)成熱交換完成，假如凝汽器熱水井水位較高，將會(huì)淹沒進(jìn)行熱交換的銅管，減少熱交換的換熱面積，從而降低凝汽器內(nèi)部真空，影響發(fā)電汽耗量。

3.5火電廠的創(chuàng)新管理

能夠創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的使用，達(dá)到機(jī)-電控制一體化。經(jīng)過機(jī)-爐-電一體化的單元制運(yùn)行監(jiān)控方法轉(zhuǎn)化。可以使發(fā)電廠中集散控制系統(tǒng)經(jīng)過機(jī)爐電單元制的運(yùn)行方法，達(dá)到對(duì)火電機(jī)組的全部運(yùn)行參數(shù)狀態(tài)信息開展匯總，最大程度地增大電廠的發(fā)電能力。并且發(fā)揮特有的控制功能，縮小控制室，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的簡單化。這樣可以大大減少成本造價(jià)，同時(shí)統(tǒng)一運(yùn)行單元爐機(jī)組，放便于采集電廠信息，完成火電電網(wǎng)的統(tǒng)一運(yùn)行和管理。

結(jié)語

當(dāng)前，國內(nèi)100MW 汽輪發(fā)電機(jī)組廣泛存在輔機(jī)耗電量大、設(shè)備能耗高等問題。如果不加以改造，必定會(huì)造成很大的能源浪費(fèi)，電廠供熱工程的節(jié)能改造是個(gè)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，需要相關(guān)管理人員對(duì)此加強(qiáng)重視，并根據(jù)本身的實(shí)際情況來選擇最合理的改造方案，確保技改需求能夠得到最大程度上的滿足，促進(jìn)電廠供熱系統(tǒng)運(yùn)行效率與能源使用效率的增高，依此來高效發(fā)揮整個(gè)供熱系統(tǒng)的供熱能力，促進(jìn)電廠供熱節(jié)能改造的效果可以符合實(shí)際的需求，提升電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

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（作者單位：國家能源集團(tuán)諫壁發(fā)電廠）