电厂热效率提升及节能措施的探讨

电厂热效率提升及节能措施的探讨

李伟平

新疆华仪锦龙热电有限公司新疆奎屯833200

摘要：随着科学技术的进步，尽管发电方式已经多样化，但现阶段火力发电依然在我国占主导地位。因此，电厂不仅需要利用现有的节能技术提高机组的热效率，同时也要根据自身的运行状况，因地制宜的展开研究与改造。文章以电厂的子系统作为切入点，探讨电厂常用的节能降耗方法。

关键词：节能；锅炉；汽轮机；热效率；探讨

1引言

电厂通常利用煤炭等可燃物质作为燃料，其运作的基本原理就是燃料在锅炉内燃烧放热，通过加热循环水使之变成有一定温度和压力的过热蒸汽，推动汽轮机转动从而带动发电机进行发电。由于此过程中存在着不同类型的能量之间的转换，所以必然有能量损失的问题。因而，运用节能降耗技术，就是为了提高电厂运行过程中各个子系统的效率，力争在达到相同经济效益的前提下尽可能少的耗费能源。

2电厂提高运行热效率的方式

2.1锅炉系统的探讨

锅炉作为电厂重要的动力设备之一，是提高运行热效率的主战场。锅炉在运行过程中常常由于以下几个原因导致热效率提升有限：①燃料品质不佳。我国的火力发电厂燃料供应以原煤为主，其热值往往低于锅炉的设计热值，使得燃烧状况不佳；②平均负荷低。部分电厂出于经济效益的考虑，最初选择了容量较大的锅炉，而往往在实际运行过程中，锅炉的平均负荷处于较低的状态。③锅炉控制系统水平低。出于成本等因素的考虑，部分电厂的锅炉自动化水平偏低，缺少相关的监测手段。为了提高锅炉的运行效率，电厂可以通过如下几种方式进行改进：

（1）保证锅炉给水质量

影响锅炉给水质量的两个重要因素是水自身的酸碱度和水中的含气量。锅炉水酸碱度与水中的离子种类和数量有着紧密的联系，同时也直接影响着蒸汽的品质。如果蒸汽中杂质的含量过高，这些杂质则会聚集在过热器的管面上，容易形成污垢，对过热器的传热效果造成影响。因此，电厂应保证化学精处理设备可靠运行，控制给水含盐量，从而实现对蒸汽含盐量的控制。其次，电厂应定期对锅炉的结垢情况进行检测，及时、合理的开展锅炉的酸洗工作，避免出现管道大面积结垢情况的发生。

（2）降低排烟热损失

排烟热损失中最重要的影响因素是排烟温度。一般情况下，排烟温度每升高10℃，排烟损失就会提升0.5%~0.8%。锅炉的受热面积、是否漏风等因素，都会影响到排烟温度。例如，炉膛漏风系数每增加0.1，排烟温度就会升高3~8℃不等。因此，炉膛漏风作为锅炉最常见的问题，一定要进行严格的控制。除了锅炉漏风问题外，相关的热能回收装置的安装如低压省煤器等也同样是锅炉节能改造的重点。采用该类设备进行系统调整后，锅炉的效率可以得到一定程度的提高。

（3）减少低负荷运行时间

电厂在建设初期就应该做好锅炉容量的选择工作，这点对于某些大型钢铁企业的自备电厂来说尤为重要。钢铁企业的自备电厂的燃料通常为富余的高炉煤气、转炉煤气及焦炉煤气，因此煤气的供应状态对锅炉的负荷有着很大的影响。尽管锅炉低负荷状态在现如今已经有了较为深入的研究，但却仍然无法摆脱热效率低下的命运。

2.2汽轮机系统的探讨

2.2.1保证凝汽器的真空度

为了提高凝汽器的真空度，可以通过如下几种方式解决：①增加检测仪表，对真空系统管道进行定期检查，防止出现由于管道腐蚀、设备老化等情况引起的泄漏；②增设真空泵，降低真空泵冷却水温度，从而提高真空泵的抽吸能力；③保证机组零件质量，减小在运行过程中出现焊点漏点、密封不严、缸体裂缝的概率；④改造循环水泵，采用流量大、精度高、表面光滑的新型叶轮，这样在提高水泵效率的同时可以增大水泵的循环水量。

2.2.2控制主蒸汽温度及压力

相较于主蒸汽压力，主蒸汽温度的变化对汽轮机组的安全性和经济性的影响更大。主蒸汽温度的提高，主蒸汽在汽轮机内的总焓降、汽轮机相对的内效率和热力系统的循环效率都将有所提高。但对于高温高压机组，通常只允许主蒸汽温度比额定温度高5℃左右，超过规定范围，则会出现诸如受热金属的热变形和热膨胀加大，机组可能发生振动、金属材料的机械强度减弱，造成汽缸、汽阀、高压轴封部件等发生松动、调节级叶片发生过载等不利于机组安全运行的情况的发生。

2.2.3增强汽轮机的运行管理

讨论汽轮机的启动、运行及停止状态对电厂的经济性有着很大的指导意义。在极低负荷时为了保持锅炉的水循环工况和燃烧的稳定性而采用定压调节；在高负荷区域不采用喷嘴调节，用通过改变通流面积的方法以保持机组的高效率；在中间负荷地区，按照现实情况，通过给锅炉调节压力来增减负荷，以保证汽门的开关在滑压的运转状态。“定—滑—定”的运行模式适应负荷变化能力强，能满足机组一次调频的需要，此种方式也由于只有一个调节汽门未全开从而减少了节流损失。

3电厂节能降耗需要注意的一些问题

（1）管网的保温。蒸汽管道及各种用热设备都会通过周围空气散失热量，因此管道的管径选择应该尽量偏小，输送距离上要尽量缩短。另外，保温材料需要具备绝热性能好、导热系数低、吸湿性强等特点；

（2）热电联产。在单纯的火力发电中，部分废热无法被有效利用而必须浪费掉，热电联产则较好的解决了废热再利用的问题。高品位的热能用来发电，热工转换后利用低品位的热能对外供热。由于热电联产中的蒸汽极大程度的减少了冷源损失，所以热效率可以提高到85%，比大型凝气式机组还要高得多。

4结语

综上所述，随着人们节能降耗意识的不断增强，耗能行业对化石能源的依赖将越来越小，能源的利用率将越来越高。电厂通过技术革新、管理优化等方式提高运行热效率，在响应节能降耗号召的同时也增强了电力企业的市场竞争力，更助推了相关科技的持续进步。

参考文献：

［1］王德瑶.电厂热动系统节能探析［J］.电站系统工程，2014，（30）：66.

［2］刘志刚.电厂锅炉自动化控制系统分析［J］.中国石油和化工标准与质量，2012，（8）：257.

［3］邓先洪.电厂汽轮机节能降耗的主要措施分析［J］.居舍，2018，（3）：145.