锅炉汽轮机节能及运行管理分析

锅炉汽轮机节能及运行管理分析

马健荣 

大唐韩城第二发电有限责任公司   陕西省韩城市   715400

摘要：在当下的工业与能源行业发展中，锅炉汽轮机是十分常见重要的设备，为了实现这一设备的节能增效，要充分结合工业或能源企业的经营实际，吸收先进技术手段，对锅炉的内部构造和运行方式进行优化，提升锅炉设备的运行状态，促进设备运作效率提升的同时，降低有害物质排放对自然环境造成的影响，促进电力能源行业与工业的可持续发展。

关键词：锅炉汽轮机；节能；运行管理

引言

随着全球能源结构的转型和环保要求日益严格，火电行业面临着巨大的挑战。因此，广泛推广节能降耗技术改造，提高火电厂的能源利用效率和环境友好性，成为行业发展的重要任务。

1汽轮机组基本工作原理

火电厂汽轮机组的基本工作原理主要是通过燃烧燃料产生的热能转化为机械能，进而驱动发电机产生电能。在火电厂中，燃料（如煤）首先在锅炉内燃烧，产生高温高压蒸汽。这些蒸汽随后流经汽轮机，其中的热能推动汽轮机内的叶轮旋转。叶轮与发电机的转子相连，当叶轮旋转时，转子也跟随旋转，从而在发电机内产生电磁感应，最终将机械能转化为电能。在这一过程中，蒸汽的热能得到充分利用，并通过输送到冷却塔的冷凝水再次返回锅炉，形成一个闭合的循环系统。但汽轮机组在运行过程中存在一定的能耗损失，如热量损失、传动损失等，影响了汽轮机组的运行效率和整体能源利用效率。因此，对火电厂汽轮机组的工作原理与能耗特点进行深入研究，有助于提高其运行效率和降低能源消耗。

2电厂汽轮机在运行中引入节能降耗技术的可行性

2.1经济方面的可行性

在科学技术迅速发展背景下，越来越多新型汽轮机在市场中涌现，相对传统汽轮机而言节能降耗效果更好，但购进成本也相对较高，会加大热电厂经济压力。结合大量实践来看，利用新型技术对传统汽轮机进行改造，不仅能够节约成本，还能够达到理想的节能降耗效果。这一背景下，也有越来越多热电厂开始对现有汽轮机进行升级改造，在一定程度上减少了费用支出，有利于提高热电厂经济效益。

2.2技术方面的可行性

在我国坚持贯彻落实可持续发展战略背景下，大部分火电厂都认识到了汽轮机改造的重要性，并相继引入先进技术开展了一系列改造工作，取得了效果十分显著，有效提升了汽轮机运行过程的能源转换率。当前，我国在汽轮机改造方面已经积累了诸多先进技术，可以保证改造后的汽轮机安全、稳定运行，这也意味着通过汽轮机改造降低能源消耗量，从技术方面分析具有一定可行性。

3锅炉汽轮机节能管理要点

3.1优化设备结构与运行方式

要想实现对锅炉汽轮机的节能管理，就要对锅炉汽轮机的设备结构和运行方式进行优化，首先要将锅炉汽轮机的设备结构进行调整。可以对锅炉汽轮机内部的结构展开重新设计，改变锅炉整体的容量和结构，或者调整锅炉的原有形状，使其更适合充分燃烧。扩大锅炉内用于燃料燃烧的空间，实现燃料的充分燃烧。导致锅炉汽轮机内部燃料无法充分燃烧的主要原因就是内部配风不恰当和煤炭泄漏。利用对燃烧原料的节约和对燃烧的充分性改良实现节能的目的。除了从锅炉内部对节能要点进行改良，还可以从锅炉汽轮机的外部下手，做好锅炉汽轮机外部的保温工作，尽量控制热量的散失，使锅炉内部的每一份热能都能得到充分的利用，这样也能够达到节能减耗的目的。例如，使用不易散热的石棉材质完成锅炉汽轮机的制作。为了实现节能这一目标，可以对汽轮机组的内部结构进行改造，例如，提高高压缸运行平滑度或者避免低压缸疲劳现象。当锅炉汽轮机运作采用的汽轮机组为叶型，则可以从改进叶片形态的角度入手开展设备的优化工作。例如，强化叶片同机组连接的稳固性，促进动力强度的提升，还可以适当增加隔板气轴间的缝隙，以此控制设备运行耗能。若采用的设备类型是静叶型汽轮机，可以视设备运行的实际情况将不同叶片之间的加强筋适量拆除，这样就能控制设备运行中存在的阻力，提升设备运行效率，实现减耗。

其次，除了对锅炉汽轮机设备自身进行改良，还可以通过对设备的运行方式进行改善，实现锅炉汽轮机运行的节能目的。第一，可以对原有的送风与出风方式进行改良，对燃烧排放的烟雾余热进行循环利用，并充分结合层燃模式的燃烧特征，提升炉内燃料的燃烧充分性。第二，可以采用变频技术合理控制锅炉内的实时送风量和送煤量，使填进炉内的煤炭得以充分燃烧，提升煤炭能源的使用效率。第三，可以对设备上循环水泵的运行模式进行重新编制，对原有的锅炉汽轮机机组荷载量进行调节。在循环水泵正常运作的过程中，循环水量的总量越大，机组作用力也就越高。所以相关设备控制人员应该始终将设备的机组作用力控制在较为恰当的标准上，并将机组作用力增值和循环水量增值二者之差控制在最大范围内，这样就能完成对锅炉汽轮机的能耗节约。第四，锅炉汽轮机外部的加热器水位高低同样可以实现对水温的控制，而减少水温散失的最有效手段，就是将设备的端差始终控制在极低的范围内，可以为加热器增设温度传感器，并且通过对加热器的技术升级使设备能够实现对温度的控制。可将温度传感器同PLC（ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器）控制器相连接，借助传感器实时探测水温的具体数值，再利用PLC控制器控制水温高低，一旦水温过低，就要及时开启加温模式，这样就能将端差控制得极小，达成节能目的。第五，还可以对锅炉汽轮机内部的抽气装置运行模式进行调节。当设备所处外部环境温度较高时，例如，夏季来临等情况，往往会使设备难以发挥最佳的运作效率，造成能源的浪费。与此同时，就要借助冷却水的低温特性对抽气设备进行降温，又或者在设备所在空间内加装空调以完成对环境温度的冷却，实现节能减耗的目的。

3.2积极使用不同有效节能手段

除了对设备进行后天的优化与改装，在锅炉汽轮机设计制造之初，设计者就可以采取特定手段实现设备减耗的目的，促进节能的手段有很多种，这里选取较为具有代表性的几种节能手段进行介绍。首先，可以使用多齿蜂窝状汽封技术完成对锅炉汽轮机设备的制造，这一技术能够有效促进锅炉内空气的流通，最大限度地减少设备内流通阻力，提升设备整体运作的效率。其次，可以积极采用锅炉干冰清洗技术，区分于第一种节能技术在设备设计之初达到节能作用，这一技术则是在锅炉汽轮机的运作过程中完成节能目标，干冰就是低温状态下的二氧化碳，具有遇冷收缩的特性，能够在设备运作过程中及时清理设备内残存的油污和煤炭燃烧残留物。最后，还可以采用锅炉水处理技术，同样也是在锅炉汽轮机运作中使用的降耗手段，这一技术可将废热物质中的热能进行回收，并将回收回来的热能再次用于设备运作，这样的技术可以充分实现节能目标。

结束语

随着我国工业与能源业持续发展，锅炉制造业为迎合其发展需求也逐渐步入鼎盛时期。但锅炉运行对能源消耗和环境带来的影响也无法忽视，为了维护稳定的生态环境，实现节能目标，就要对同为工业污染源之一的锅炉汽轮机进行节能改造，积极分析目前锅炉汽轮机运行过程中值得优化的方向，并给予积极优化，实现对锅炉汽轮机污染与耗能问题的控制。

参考文献

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