发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术

牛明川

摘 要：近年来，我国的经济发展速度越来越快，对能源的需求也在逐渐增大，所以节能技术的发展迫在眉睫。文章以节约能源为出发点和落脚点，结合发电厂的实际情况，分析我国发电厂的优点与不足，继而提出有利于我国电力节能发展的方法。

关键词：节能技术；汽轮机；发电厂；电力资源

中图分类号：TK261 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）11-0019-02

发电厂汽轮机状况好坏是火电厂是否节能的关键因素，而随着我国的经济的飞速发展，一次能源消耗量越来越大，这就需要我们迫切的提高节能技术来改善能源短缺的现状。大力发展节能技术，有助于我国减少能源资源的浪费，降低生产的成本，促进我国国民经济的发展。

1 节约能源的重要性

1.1 便于保护环境

我国的经济发展速度越来越快，对能源的需求量也逐渐增大。这也就导致生态环境遭到破坏。我国的北方地区冬季由于取暖燃煤，导致二氧化碳和二氧化硫排放严重，使空气质量降低。根据相关国家资料调查显示，一座中型的燃煤发电厂一年的平均废气物排放量是：一氧化碳600 t、二氧化硫10万 t、二氧化氮3万 t、灰尘13万 t。与此同时，在燃煤过程中产生的各种有害物质浓度很高。长期呼吸会增加人们哮喘等呼吸道系统的疾病的发生，并引起人们胸部和头部的不适症状，损坏肺部的功能。

1.2 有利于降低生产的成本，增加发电厂的经济收入

煤炭作为一种重要的能源资源，在我国的能源市场中占的比重非常大。而电力行业更是占煤炭消耗总量的70%左右。这证明煤炭资源在发电的过程中是一种非常重要的能源。所以降低煤炭资源的煤耗，可以大大降低发电的生产成本。我国政府也很重视有关于节约能源方面的工作，在每年都会举行大量的宣传活动，我国的各个发电企业也都在节能方面的研究开发中有很大的投入。但是我国的能源浪费水平仍远远低于世界水平。也就是说我国在能源发展方面还是比较落后的。比如在2004年，根据相关资料显示，我国燃煤消耗量的总量，比那些工业发的的国家低了20%左右。所以说，如果我国在供电煤耗的节能技术方面达到工业发达国家的平均水平，能耗会大大减少，因发电而减少的煤炭资源的消耗量将会减少1亿 t。

1.3 有利于提高我国人民的生活水平和质量

我国的发展目标是要通过大力发展节能使我国的工业发展走上高效率、低成本、高效益、低污染的绿色循环经济之路。我们要通过先进的节能使我国人民享受到绿色的生活环境、绿色的高品质的健康的小康生活。从另一方面来讲，提高节能技术也能减少发电厂的生产成本，成本降低了，人均用电量的价格也就低了，人民减少了花销，从而提高经济水平，提高人民的生活质量。

2 发电节约能源的目标

在宏观的角度来看，我国将在2020年每万元GDP的能耗将达到由2003年的2.66 t的标准煤炭量下调到1.55 t的标准煤碳量。2004～2025年的年均节约能耗量大概为之前的3%，结果形成的节能能力为15亿 t的标准煤，这相当于同一时期我国国内的规划的新增加能源生产总量13亿 t的标准煤的1.1倍，相当于二氧化硫的排放量减少了2 000万 t。从煤炭资源这个主要成品单位能耗指标来看，我国将在2010年总体达到20世纪90年代的国际先进水平。与此同时，我国的大中型企业将达到21世纪初期的国际先进水平，2020年达到或接近国际的先进水平。我国的火电供电的煤炭消耗总量在2010年达到每标准煤360 g，在2020年预期达到每标准煤320 g。这些资源目标需要我国的国家企业和人民的共同努力，提高科研技术的投入，在自主研发的同时，不忘向工业发达国家学习借鉴，吸收长处为己用，从而达到节约能源的目标。

3 发电节约能源技术的发展

首先，我们要在大力研发节能技术的同时，努力寻找新型能源。我国如煤炭和石油等旧能源不但污染比较大，我国的开采总量也比较到，即将面临资源枯竭的状况，这将导致我国对市场依赖度过高，不利于国家安全。所以，寻找新的替代燃料迫在眉睫。只有在发展节能技术的同时，寻找到新的替代性能源，我国的资源问题才会从根本上得到解决。

其次，我们要大力推广少油粉煤点火以及等离子无油的点火技术。我国的常规的火电燃煤机组点火用油的年消耗总量约在每年100万 t以上。近年来，我国国内正在大力研究和开发等离子的无油点火技术，目前已经在山东烟台的电厂50 MW机组实验成功。即将在100 MW、200 MW和300 MW的机组上进行组织示范。在示范成功之后，我国的发电便可实现燃煤机组点火。少油粉煤点火目前是已经成熟技术，我们可以在电厂做大面积推广。这两项技术的发展有利于节约能源的发展，也能在很大传程度上减少空气的污染，提高空气和环境的质量，从而提高人们的生活质量。

最后，我们要大力发展科研，要学会应用净煤技术和其他技术替代燃料油。在工业发达的国家，在石油危机以后普遍都采用煤代油的政策。除了汽车、航空航用柴油机和石油化工的原料必须用石油外，其它的类似于窑炉、电厂等都在用清洁煤来代替燃油。水煤浆是一种燃烧状况稳定并且污染物少的新型的燃料。这是我国经过近20 a的科技攻关和工业化的示范案例。我国在水煤浆制浆、燃烧技术和储存方面的技术基本成熟。例如我国长春的发电厂拥有3台240 t/h的水煤浆锅炉，在上海的石油化工公司有230 t/h的脱硫型水煤浆锅炉代油燃烧。这些技术在生产应用以后均取得了比较好的经济利益和环境效益。在100 MW以下的燃油热电机组则比较适合采用水煤浆技术对此进行替代改造。针对我国的大中型燃油发电机组应逐步改为燃煤机组的情况，第一是我们要用先进、成熟的粉煤燃烧加烟气脱硫技术进行代油改造；第二点就是应用动力配煤或者洗煤技术。这是在达到环保标准的前提下，来进行煤代油的改造。目前，我国的400 t/h的锅炉的循环技术基本成熟，100 MW级燃油的发电锅炉可采用国产化循环流化床进行煤代油技术的改造和发展。

4 汽轮机辅机设备运行节能及优化改造的基本途径

汽轮机的辅机设备的综合性能的提高是对辅机设备各个零部件进行全面的优化。这种优化主要表现在：对某一基础辅机设备的优化，根据所有的辅机设备系统测量出来的数据，对辅机设备的运行状况进行综合性的判断。辅机设备的节能技术的优化及技术研究等，对于整个辅机系统的性能进行全面的考量。与此同时，还要采用合理的调节、运用运行和控制等方法，来提升辅机设备整体性能和降低辅机设备节能降耗。

5 发电机的辅机节能改造分析

近年来，随着火电厂节能减排的呼声越来越高涨，出于对于节约能源的迫切需求和提高产品的质量品质，我们多采用变频的调节方式，这种调节方式的优点是操作简易、系统的维护量小，控制的精度大等。这种变频逐渐取代了我国传统辅机频率调节的方式。辅机采用这种变频调节方式，主要原理就是根据发电机的转速和电源输出频率之间的比例关系来做到节能的效果。对于电动机来说，电动机极的对数和转差率是确定不变的。根据他们的关系可以得出这样的结论：辅机设备的转速与电源的输出频率的关系是成正比率的。我们也恰好可以通过对辅机设备电源频率的调节，来改变电动机的转速，进而达到变频调速转速减少、电机能耗下降的目的。

综上所述，我们要提高电厂的辅机设备的节能功能的同时，寻找替代性的能源。我们更要在借鉴先进工业国先进的节能技术的同时，根据我国的实际情况，实事求是地自主研制出适合我国实际情况的节能方法，从而达到降低生产成本、减少污染的目的。从而更好的保护生态环境，提高我国人民的生活质量。

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，201，（17）.