绿色设计视角下的电厂锅炉汽轮机系统设计思考

绿色设计视角下的电厂锅炉汽轮机系统设计思考

张研

国华锦界电厂，陕西省榆林市 719000

摘要：全球经济飞速发展背景下，绿色设计工作面临着较大的发展挑战，电厂汽轮机系统的绿色设计工作也面临着较大的发展机遇。该文主要论述了电厂锅炉汽轮机系统绿色设计的重要价值，并深入阐述了当前电厂锅炉汽轮机系统的能源消耗较大的引发原因，随后提出了相应的优化解决方案，革新电厂锅炉汽轮机系统的设计模式，使其更好地满足我国绿色节能环保发展需求，从而实现电厂发电的长远发展。

关键词：电厂锅炉；汽轮机系统；绿色设计；思考

1把绿色设计模式运用到电厂锅炉汽轮机系统中的价值

最近几年，我国社会经济取得了较为显著的发展成效，我国各行各业对电能的需求量也在不断增加，为了满足人们日益增长的电能资源需求，电厂规模也在不断扩大。电站锅炉汽轮发电机设备是火力发电厂中必不可少的部分之一，其主要作用在于将燃料燃烧得到的热能转化为机械能，然后再利用机械能带动发电机等设备的运行，产生电能。锅炉燃烧中需要输入大量的燃料，受诸多因素的影响，在此过程中会消耗大量的能源，若是不加以控制，不仅会造成能源的浪费，还会对环境造成较大的危害，这不符合我国节能环保政策的要求。为促进我国社会经济的可持续发展，保障电力行业的长远发展，应当加强对电厂锅炉汽轮机系统设计的研究，融入绿色理念，根据电厂的实际需求来优化其设计方案，遵循绿色经济要求，大力引用节能技术，以促进锅炉汽轮机系统运行效率的提升，实现经济效益最大化，减少对环境造成的污染，改变火力发电厂的社会形象，从而推动电厂的可持续发展。

2电厂锅炉汽轮机系统绿色设计需要遵循的准则

2.1遵循环保准则

在电厂锅炉汽轮机系统的绿色设计工作中，应严格按照环保准则落实设计工作。在全球气候变暖的当下，人们的环保观念逐渐增强，不再以环境为代价来发展经济，开始坚持科学发展观，走可持续发展道路。在这种情形下，设计电厂锅炉汽轮机系统的时候，需要充分考虑其环保性，要尽量减少锅炉汽轮机运行中所产生的温室气体和有害气体，应当通过现代节能技术，来改善这一状况，实施环保措施，使锅炉汽轮机系统运行与环境发展相协调，在不对环境造成严重污染的前提下，来利用锅炉汽轮机系统的运行进行发电，保障电厂经济效益、社会效益的同时，还要提升其环境效益。

2.2按照合理性准则落实工作

在电厂锅炉汽轮机系统的设计过程中还要遵守合理性准则，在满足发电厂生产需要的前提下尽可能降低能源消耗，做到节能环保，找到两者之间的平衡，以优化锅炉汽轮机的性能，提高系统运行效率。

3当前影响电厂锅炉汽轮机系统能源消耗的主要原因

造成我国电厂锅炉汽轮机系统能源消耗较大的原因有很多，其中比较常见的是：首先，汽轮机组的总体工作质量较低。在汽轮机运行过程中，需要将环境大气与气缸内部流通高温高压蒸汽进行隔离，把燃烧和水产生的蒸汽转化为机械能，然后带动发电设备的运行。在这个过程中气缸隔热或者工作效率如果过低，那么其所需要消耗的热能就会越多；二是水冷凝汽器影响能源消耗。一方面，如果水冷凝汽器内的水质比较差，那么便会导致汽轮机在运行时，凝气管出现污垢，降低了排气换热的效果，大部分水分会在汽轮机冷却塔中蒸发；另一方面，如果凝气器出现泄漏问题，那么不仅会使锅炉内部产生结垢，还会导致凝结水混入锅炉中影响内部水质，带来安全隐患，产生较大的能源消耗；三是运行机组的流通性。在电厂锅炉汽轮机系统中，若是存在运行机组流通性问题，那么便会导致能源消耗过快，产生能源的浪费。火力发电厂效率和热耗和运行机组流通性之间具有紧密的关系，相互影响，需要通过调节气缸内部的流通面积，进一步解决消耗问题并提升效率。

4电厂锅炉汽轮机系统绿色设计的相关思考

4.1提升二氧化碳气体的回收利用

在火力发电厂锅炉系统的绿色设计工作中可能会产生大量的二氧化碳，可能从负面增加空气环境的负面影响。若是不加以控制，则会带来较大的污染，不利于人们的身体健康，也不利于社会的长远发展。二氧化碳除了会对环境造成一定的污染之外，从其他方面来看，其也是重要能源之一，只是需要将排放出的二氧化碳进行回收利用。在这种情形下，在设计电厂锅炉汽轮机阶段，不可一味地排放或是管控二氧化碳，而是要想办法将二氧化碳转化为可用能源，对其进行回收利用，以提高能源利用率。如此不仅能解决电厂锅炉汽轮机系统的二氧化碳排放问题，还能缓解我国能源紧缺状况。比如说，可以将电铲锅炉汽轮机系统运行中所产生的烟气余热进行回收，然后通过转热器将其转化为热能，来支持锅炉的运转。

4.2从源头上降低二氧化碳气体的排放

电厂锅炉汽轮机系统的正常运行主要是借助大量的燃料燃烧产生电能，完成发电任务。燃料燃烧过程中会产生大量的二氧化碳，当其达到一定量之后容易引发温室效应。为解决这一问题，应当引入先进的技术，不断地创新发电技术，实现能源利用最大化，避免能源的不必要消耗，使二氧化碳的排放量得以减少。例如，在选择燃料的时候，应当选择品质较好，含碳量比较低的类型，基于电厂锅炉汽轮机系统的实际情况，应用现代化科学技术，使其运行效率得到提升，从而降低对空气的污染，合理把控温室气体的排放量。

4.3采用科学方法进行脱硫

现如今，我国的电厂锅炉汽轮机系统正常运行过程中主要采用煤炭进行燃烧，其中含有大量的碳元素和硫元素，经过燃烧之后，发生化学反应，便会生成二氧化硫气体，属于空气污染物，不符合环境保护政策的要求。为此，电厂锅炉汽轮机系统的运行应当装置脱硫设备，以免将二氧化硫排放到空气中，对空气造成污染，产生酸雨危害。在进行绿色设计的时候，一定要关注煤炭脱硫这一环节，根据实际情况来安装适宜的脱硫装置，消除燃烧煤烟中的硫元素，避免二氧化硫气体的产生。目前，脱硫系统已经根据电厂情况广泛应用，硫化物排放已经明显得到控制，但随着更加苛刻的环保要求，需要进一步降低硫化物排放。

4.4改善锅炉汽轮机

要想从根本上降低电厂锅炉汽轮机系统的能源消耗，我们应选择合适的汽轮机运行模式，比如，可以将现有的通流面积进行优化，目前国产汽轮机无论在热耗还是装配程度，都距离国际知名汽轮机品牌有着不小的差距，或是在极低负荷下，调节低水平定压，来确保水泵轴的转速，使锅炉汽轮机运行中的燃烧环节、水循环环节都保持稳定状态。如若是处于中间负荷状态，那么需要进行实地勘察，根据其真实情况，来作出相应的调整，使其门开关处于滑压运行状态。蒸汽参数如温度，压力对电厂效率有着重要的影响，需要进一步提升新建300MW等级电站参数，一遍提高效率，降低耗煤。

5结论

电厂锅炉汽轮机系统的绿色设计能够较好地满足社会可持续发展需求，还能推动电厂综合效益地提升，降低能耗。影响电厂锅炉汽轮机系统运行的因素比较多，可对其进行有效的分析，根据实际情况来实施相应措施加以改善，可从汽轮机组气缸、水冷凝汽器、运行机组流通性等方面着手分析，进行有效的调整和优化，从而提升汽轮机系统的运行效率，起到良好的节能效果。在进行电厂锅炉汽轮机系统绿色设计的时候，应当遵循环保性原则和合理性原则，需要在经济效益和环境效益之间找到协调点，既要满足于发电厂的生产需求，又要具有较好的节能环保功能。

参考文献：

1. 杨佼.电厂锅炉汽轮机系统的绿色设计探讨[J].黑龙江科技信息，2016（3）：74.

2. 伍全利.火电厂锅炉汽轮机系统节能环保问题分析[J].低碳世界，2015（35）：61-62.

3. 邢玫.电厂锅炉汽轮机系统的绿色设计探讨[J].环球市场，2017（24）.

4. 贾贵华.电厂锅炉汽轮机系统的绿色设计探讨[J].科技风，2015.

[5]秦岩.火电厂锅炉汽轮机系统节能环保的问题及措施探索[J].科技视界，2018（16）：226-227.