燃煤电厂锅炉、汽轮机辅机部分的节能技术

燃煤电厂锅炉、汽轮机辅机部分的节能技术

王亮

四川广安发电有限责任公司  四川 广安   638000

摘要：随着我国社会经济的发展，社会用电需求量持续上升，影响了我国现有的购电结构，为了满足社会发展和人民生活的需要，各大电厂都相应的提升了自身的供电能力。而在我国燃煤电厂中，锅炉、汽轮机以及辅机是其主要的供电设备，如果没有严格的技术要求和操作标准，将会造成严重的资源能源浪费。而且燃煤电厂中很多地方都能够应用到燃煤锅炉，其生产后产生的烟气中含有大量的烟尘以及CO2、SO2等有害气体，其汽轮机和辅机部分的运行中也存在着资源能源浪费问题。为此，文章主要对这3个部分的节能技术进行分析，以此来提高燃煤电厂的资源利用率，降低对环境的污染。

关键词：燃煤电厂锅炉；汽轮机辅机；节能技术

1燃煤电厂锅炉节能减排的意义
　　随着经济体制的改革深化实施，我国在用电量方面的需求以及要求也有着很大提高，为能满足人们实际的生产生活用电需求，燃煤电厂锅炉的节能减排就更加的重要。但是在燃煤电厂锅炉系统的应用中，受到多方面因素的影响，就造成了能源的浪费问题出现。在锅炉的设计层面没有合理化呈现，以及在具体的制造质量上没有全面重视，在辅机的配套方面没有和实际相结合，还有在具体的操作中由于没有妥当实施，这些都会造成锅炉的出力不足，在热效率方面相对较低，这就必然会造成能源的浪费。在当前的可持续发展战略的实施下，对燃煤电厂锅炉的节能减排措施的科学性以及针对性的实施就显得比较重要，加强对燃煤电厂的锅炉的改造优化，提高锅炉的工作效率就相当重要。大量用电需求刺激了发电厂锅炉的运行工作量，而燃煤锅炉在运行过程中，不仅能耗高，而且对环境污染带来严重。

2燃煤电厂锅炉的节能技术
　　2.1锅炉燃烧系统节能
　　锅炉燃烧系统的节能首先需要对燃煤技术进行改造，目前燃煤电厂使用分层燃烧或者天然气助燃技术来代替原有的燃烧技术。在煤炭燃烧过程中，往往会出现炉排漏煤、配风不均等问题，可以将现有锅炉的炉拱形状和尺寸、拱区空间、风室进行改造；针对锅炉容易出现结焦现象，可以使用新型燃煤添加剂以增强灰熔点。从而提高煤炭的利用率。
　　锅炉烟气余热的回收技术是影响锅炉燃烧系统节能另一重要内容。锅炉烟气余热回收技术主要包含三大部分：一是烟气余热预热空气，有促进燃料雾化、增加炉膛温度的作用，此外还能有效减少燃料不完全燃烧带来的损失；二是烟气余热预热燃料，即通过升高燃油温度来提高锅炉绝热燃烧温度和燃油粘度，从而增加炉内辐射换热系数以增强了锅炉的热效率，最终达到减少能耗的目的；三是烟气余热预热给水，即增加锅炉入口介质温度，来减小传热温差，从而有效降低排烟温度，有利于过剩空气的科学处理。
　　2.2锅炉风机节能
　　对于锅炉风机层面的节能主要通过变频调速技术和液力耦合器调速技术的使用来进行。变频调速技术是指交流变频调速装置中微机控制技术以及交流电动机控制技术，即在燃煤电厂的生产过程中，针对变化的发电负荷，对锅炉的给煤量、风量和给水量进行有效调节。而液力耦合器调速技术是指通过改变运行过程中的耦合器工作腔内充液量来转变液力耦合器的输出力矩以及输出转速，锅炉使用过程中使用调速型液力耦合器，能够有效控制能耗以及保护燃煤电厂生产过程。
　　2.3蒸发冷却节能
　　蒸发冷却技术分为直接蒸发冷却与间接蒸发冷却两种，直接蒸发冷却装置受环境影响较大，例如当装置处于21℃及以上的环境中，冷却效果相对较差，因而这一装置往往在干燥半干燥地区的发电厂中使用或者被运用于加温、降温的环境下。就适用性而言，燃煤电厂蒸发冷却方面的节能主要从间接蒸发冷却技术入手。一般而言，间接蒸发冷却技术是指将水膜覆盖至换热器表面，在保证一次空气、二次空气的流动呈交错状态的前提下，利用循环水喷淋技术，使得一次空气得到冷却。
　　3燃煤电厂汽轮机的节能技术

3.1要对汽轮机高压缸通流部分进行改善

改变高压缸的转子组成机构，分别用一个单列调节级以及15个压力级组成。将动叶型和静叶型更换为更先进的新型高效叶型或者是光滑的子午通道，这样就能够利用整体围带提高叶片的动强度。汽轮机在运行中会受到差胀的影响，为了有效避免类似情况的发生，要扩大高压隔板与汽封轴的空间间隙值，并用焊接隔板替换原来的隔板静叶，从而去除掉加强筋，再利用宽窄叶片改善分流叶栅机构。
　　3.2要对汽轮机低压缸通流部分进行改善

以600MW的汽轮机组为例，在进行低压缸通流部分改造时，可以将原有隔板替换成焊接钢质隔板，这样能够有效提高根径，使低压转子的前四级叶片中都没有拉筋，从而提高整体围带，避免机组动叶出现短期内疲劳，而且提高了叶片的抗腐蚀性，也可以将最末级的动叶替换成高强度动叶。
　　3.3要对汽轮机循环水泵的运行方式进行优化

当汽轮机运行中机组负荷以及冷却水温处在稳定状态时，循环水流量处在变动状态时，循环水泵中凝气器的压力会产生变化，这时如果突然改变水流量，会对循环水泵的功耗带来不利影响。如果是水流量处在增加状态，机组处在背压状态的情况，增加机组出力，也会影响到循环水泵的功耗。所以，当汽轮机组中出现水流量与机组功耗差值过大的情况，凝汽器的也处在背压状态时，这种情况是汽轮机循环水泵的最佳运行方式。但在目前的运行中，会限制循环水泵的应用数量，所以，不能保证水流量调节的稳定性，在这样的情况下，电厂可以根据实际应用的循环水泵数量调节水泵运行过程中水泵叶片的角度，为汽轮机的运行提供最佳模式。

　　4煤电厂辅机部分节能技术探究
　　一是进行臭气设备运行方式优化，电厂在使用汽轮机过程中，抽气设备在其中发挥了巨大的作用，能够为机组运行建立真空环境，防止在凝汽器中深入空气或其他类型的气体，保证汽轮机运行环境的穩定。而且为了提高汽轮机运行环境的真空度，要做好抽气设备安全检查工作，由于抽气设备在运行过程中会受到温度、液温度、水泵运行速度等因素的影响，所以，在启动抽气设备前要检查各项指标是否符合抽气设备运行标准，其中如果温度过高，要做好降温措施，可以利用低温水进行冷却，降低工作液温，如果温度较低，要利用地下循环水向真空泵输送工作需要的冷却水，在夏季时，循环的水温要控制在30℃左右，真空环境中工作水温不能超过44℃，在使用地下水时，其温度要控制在17℃左右，降低应用工作水中，真空环境中水泵的工作水温度就会降低到33℃左右。液温度对抽气设备的影响较大，尤其是抽吸能力，抽吸能力受工作水温的影响会随着水温的上升而导致能力下降，尤其是夏季时节，液温度最好控制在适应的水平，否则一旦超过35℃，抽吸能力将会急剧下降，这样会严重影响到真空环境的严密性。
　　二是要对加热器的运行方式进行优化。在辅机机组安全运行情况下，要想保证加热器的稳定性，必须注重对加热器水位的强控，通常情况下，水位的上升和下降与给水端差值、输水端差值以及水温有一定的关系，当输水端与加热器段的给水差值都处在最小的情况下，可以通过计算，得出运行最佳的水位位置，这样可以修定水位控制处的设定值，使加热器水位能够得到有效控制。

结束语
　　综上所述，在燃煤电厂的生产过程中，针对其锅炉、汽轮机以及辅机设备进行优化节能，能够有效解决其能耗过大的问题，提高其能源利用率，减少了环境污染的可能性，同时还为企业带来较大的经济效益。然而目前的节能技术尚未成熟，仍需要对此进行研究与发展。
　　参考文献
　　[1]孙逊，李光辉，董凤仁.发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术[J].中国高新技术企业，2012（17）：120-122.
　　[2]杨怀忠.燃煤电厂锅炉、汽轮机以及辅机部分的节能技术分析[J].中国高新技术企业，2013（32）：89-91.