摘要：在我国电力生产过程中，火力发电是一种非常重要的发电方式。由于火力发电在生产过程中需要利用化石作为燃料，能耗比较高。为了达到节能降耗的要求，需要采取相应的措施进行优化。在新技术不断应用的过程中，电力市场的竞争越来越激烈，这对火力发电厂既是机遇又是挑战，通过应用新的技术可以显著降低电厂能耗，提高火力发电厂的综合效益，推进经济社会的持续性发展。
关键词：火电厂；锅炉汽轮机；节能
1 引言
在我国可持续发展战略的要求下，如何让火电厂锅炉汽轮机进行节能减排，降低生产中的的能源消耗，成为了目前阶段衡量火电厂节能环保工作以及可持续发展工作质量的重要指标。本文对目前火电厂生产过程中造成的资源浪费以及环境污染问题进行分析，并对火电厂锅炉汽轮机系统节能环保工作提出了改进举措。
2 汽轮机组的技术分析
汽轮机是通过转换蒸汽的热能为动能来运转的，即发电厂的汽轮机是借助蒸汽，通过能量的转换来操作其他设备的旋转机器，汽轮机的主要作用是将蒸汽的热能转换为机械能，冲动作用和反动作用是其2大关键的工作[1]。其中，冲动作用指汽轮机组在工作中，由于高速蒸汽的作用，动叶汽道的转动方向会因为蒸汽流动方向的改变带来的冲击力而改变转动方向，叶片受到此冲击力会发生转动，从而进行机械做工。在汽轮机汽道中，由于蒸汽的膨胀以及加速，叶片会受到冲击力而开始做功，此时的作用为反向作用。在冲动做功过程中，气流仅产生方向的变化，反动过程中主要是由于蒸汽的膨胀、加速等，因此不会出现方向的变化。
3 锅炉汽轮机系统发电节能环保方面的问题
3.1 二氧化硫气体排放
在火电厂的锅炉汽轮机系统运行过程中，主要消耗煤炭。煤炭资源中含有少量的硫元素，但是火电生产过程中会使用大量的煤炭资源，导致大量的二氧化硫气体排放。过多的二氧化硫气体排放会导致生态环境的极度恶化，如果排放量到达了一定的限度，会导致大气层中的污染气体受到太阳辐射的作用，排放出对自然环境和人体危害程度更高的污染物，二氧化硫气体进入人类活动区域的上空云层，会导致酸雨的产生，会腐蚀建筑物，影响建筑物的安全性。腐蚀农作物，会严重影响生态环境的稳定性。酸雨进入地表和地下水源中，会导致水源变质和土壤的贫瘠。
3.2 二氧化碳气体排放
火电厂的锅炉汽轮机系统在运行的过中会燃烧大量煤炭资源，排放出大量的二氧化碳气体。针对火电厂的生产过程来看，生产中消耗的煤炭资源，燃烧时排放的二氧化碳气体是导致的全球温度升高的重要因素。全球变暖现象会引发极地地区的冰川融化，海平面上升，给沿海地区居民和生态系统的的安全与发展造成较大程度的威胁[1]。
3.3 废渣排放问题
火电厂锅炉汽轮机系统运行的过程中，燃烧煤炭不仅会产生二氧化硫、二氧化碳等气态的污染物，还会产生大量的固态废渣。如果没有对这些废渣进行及时的、有效的处理，会导致锅炉汽轮机系统运行效率降低，造成大量的热损耗，浪费煤炭资源。同时废渣会形成严重灰尘，给火电厂周围的生态环境和居民的正常生活造成恶劣影响。
3.4 废烟气排放问题
火电厂锅炉汽轮机系统运行过程中燃烧煤炭资源会排放出大量的废烟气，在废烟气中会含有二氧化硫气体成分。通常火电厂锅炉汽轮机系统会在废烟气排放时提升其温度，使其达到以防止废烟气中的二氧化硫气体成分腐蚀火电生产设备，一般温度都是100摄氏度以上。高温排放废烟气会降低火电厂对煤炭资源的利用率，加大了对煤炭燃料的浪费。
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4 火电厂锅炉机轮机系统节能环保的优化举措
4.1 降低真空泵的工作水温
很多火力发电厂汽轮机组的真空泵都是水循环的，当水温过高时会出现抽气量降低的现象，从而加剧了机械装置的腐蚀并导致凝汽器真空度的降低，而在具体操作过程中可通过下列方式对真空泵的工作水温进行降低：第一，密切监测密封口的水温，如果出现换热问题时必须进行及时的清洗并加强日常保护维修力度；第二，增加真空泵的换热面积和冷却水的流量，可有效提升真空泵的换热效率。
4.2 凝汽器换热面清洁度的提高
微生物污染、设备污染和无机盐的污染等都是造成火电厂汽轮机组的能源损耗较大的主要影响因素，污垢的问题会在很大程度上，导致凝汽器的端面压力差加大、冷却管发生腐蚀和泄漏、冷却水真空度降低等问题，这都会造成能源损耗量的增加，为此可通过以下几项措施进行处理：第一，检修过程中如果发现水室端盖、水室隔板、管板衔接处等胶球聚集的死角，可以通过加装导流板来改变此处的水流方向，从而避开死角；第二，可以通过对执行机构的限位进行调整来确保球装置的栅网板关闭到位；第三，可将一台循环水泵安装在胶球清洗前，通过循环水压力的增大来增加胶球的通行能力；第四，可以用不锈钢管来替代铜管，有效解决冷却管结垢的问题。
4.3 保证真空系统的严密性
漏入凝汽器的漏点是导致空气进入，和影响真空系统严密性的主要因素之一，因此为了找寻真空系统的漏点，可将氦气通入可疑区域中，当氦气通入真空系统之后，将和不凝结的气体一起通过真空泵被排进空气中，最后利用氦质谱检漏器来检测分析排向大气的氦气含量，进而明确检测区内有无漏点存在以及漏点的大小[2]。当找到漏点之后，再联系汽轮机组的具体运行状况来确定适合的处理方案措施。
4.4 有效处理二氧化碳气体排放
要降低火电厂锅炉汽轮机系统运行中的二氧化碳排放量，首先需要提高煤炭燃料的利用率，使用较少量的煤炭，达成与之前一致的发电效果。可以通过使用燃料电池、更新改进锅炉设备的基本性能等方式，还要加大对二氧化碳的循环利用，降低对环境的污染。
4.5 提升脱硫处理技术的研究水平
对火电生产过程中主要燃烧的的煤炭进行脱硫处理，目前煤炭脱硫处理的技术研究存在一定的局限性，具有高成本、稳定性较差的不足之处，因此需要加强对脱硫技术的研究，采用碳基材料处理的方式，通过碳基材料的良好吸附特性，来实现对煤炭中的硫化物的提炼。脱硫处理后的煤炭在燃烧的过程中，二氧化硫气体的排放量大大降低，实现了烟气中二氧化硫气体的有效回收，体现了较好的环保与低能耗性能。除此之外，还可以对火电厂的锅炉加装脱硫装置，降低二氧化碳的排放量，进而降低废烟气当中二氧化硫的含量。同时有利于降低火电厂锅炉中废烟气排放时的温度，提升煤炭资源的利用率，为火电企业节省了成本的投入，从而提升了经济效益。
4.6 优化汽轮机的启停过程
和汽车启动、停下的原理类似，汽轮机在启动和停下的过程会损耗柴油，同样地，汽轮机在停止运行时也会损耗柴油，所以，如果有方法对汽轮机的启动、停止过程进行优化，则汽轮机在运行时对于能量的损耗将会减低[2]。具体对汽轮机在启动、停止运行的优化措施是：首先在汽轮机运行之前，对汽轮机的运行进行监控，对各参数进行调试，当主汽门压力过大时，汽轮机对能量的损耗会加大，因此在启动汽轮机时，可以采取开高低旁的方式来有效减少其对能量的损耗。对于汽轮机停止运转时，采取的优化措施为滑参数停机，这种方式能够充分利用锅炉中的余热，利用余热进行发电，充分利用了能量，减少了能量的损耗，同时有效降低了汽轮机在停止工作时各个参数的温度，在很大程度上延长了机器的使用寿命。
5 结语
综上所述，在火电厂运行过程中，通过对火电汽轮机采取相应的节能优化措施，显著提升了汽轮机的运行效率，节省了汽轮机运行过程中的能耗，取得了良好的经济效益，实现了火电厂的持续性发展。
参考文献：
[1]张斌．发电厂汽轮机运行节能降耗的措施探讨[J]．科技风，2014（22）：254-256．
[2]曹中华，卢秀珍．电厂汽轮机节能降耗的主要措施分析[J]．硅谷，2014．
论文作者:孙宇飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/18
标签：汽轮机论文; 火电厂论文; 锅炉论文; 过程中论文; 气体论文; 二氧化论文; 烟气论文; 《基层建设》2019年第26期论文;