摘要:一直以来,能源紧张都是全球重点关注的问题。而我国自然资源是有限的,因此我国各行各业发展中都要倡导节能降耗。而燃气发电厂也不例外,汽轮机是燃气发电厂的主要设备之一,其节能降耗的效果直接关乎燃气发电厂的节能降耗效率。为了提高汽轮机的运行速度,达到节能降耗的目的,必须要采取适当的措施,比如:控制水温、控制发电机状态以及对汽轮机采取改造措施等等。本文燃气发电厂汽轮机运行过程中的能源消耗,提出燃气电厂汽轮机运行过程中节能降耗的实现策略。
关键词:燃气发电厂;汽轮机;运行过程;节能降耗
燃气发电厂是生产电能的主要部门,由于其具备特殊性,能源消耗量较大。因此在燃气发电行业竞争激烈,能源紧张的情况下,燃气发电厂必须要结合实际情况,采取一些节能降耗措施,保证燃气电厂的经济效益和社会效益,从根本实现可持续发展,为其开拓更加广阔的市场发展空间。
一、燃气发电厂汽轮机运行过程中的能源消耗分析
(一)汽轮机组运行中能耗较高
在燃气电厂发电过程中,汽轮机发挥重要的作用,是发电的主要动机,可以实现电能、动能和热能的相互转化,整个发电系统必不可少的设备是汽轮机。在这个系统中,发电机、汽轮机、泵和锅炉等多个设备配合使用。汽轮机能耗较高的原因是多方面的,燃气机组的汽轮机与常规汽轮机相比效率低的主要原因是没有回热循环造成的冷源损失增大。其次:汽轮机在运行中,外缸和喷嘴室容易出现变形的情况,轴端汽封和隔板汽封容易出现漏汽的情况、低压缸出现锈蚀的现象;调节阀门油动机的提升力度不够,气阀压力过大,从而导致热力系统出现泄露问题,循环水温度升高,造成凝结器真空下降,这些问题造成汽轮机能耗损失增大,提高燃气电厂的发电成本。
(二)凝结器运行中存在故障
因为我国土地面积广阔,各地气温差距较大,在汽轮机运行中,湿冷机组经常受到外界因素的影响,造成这些问题出现。比如:对于管道和设备而言,酸性水溶液具有一定的腐蚀性,如果所处的环境不适合,就会造成换热面表面结垢速度加快,增加能耗;循环水中杂物较多,加之旋转滤网运行不正常,导致设备的运行通道出现堵塞,减少了凝结器散热面积。在我国西北地区由于当地缺水,为了节约水资源,建设空冷机组,由于当地降雨量少,沙尘较多,有些沙尘就会聚集在翅片管上,影响翅片管的散热性能,造成空冷发电机凝结器换热效率降低,此外,风机吸入的少数空气量也会影响发电机的正常运行。比如“在负风压的环境中,风机吸入空气量相对较少,造成冷却塔内热气流运动不畅通,从而造成设备运行时出现故障。
(三)冷却塔出现问题
冷却塔的运行情况直接关乎汽轮机能耗的高低。有关冷却塔对能耗产生的影响,主要问题体现在四个方面,一方面是喷头堵塞,造成冷却水在冷却塔内不能均匀分布;配水管泄漏或损坏冷却水未经足够的冷却时间直接进入集水池;填料循环造成的冷却面积或冷却时间减少;另一方面是喷孔与喷头的设计不相符,造成。以上原因都会导致内部循环水的回水温度迅速增高,使汽轮机排气温度也会提升,降低真空度,降低运行效率,提高能源消耗。
二、燃气电厂汽轮机运行过程中节能降耗的实现策略
(一)控制汽轮机凝结器状态
汽轮机的运行效率直接影响发电成本。若保持机组的效率,就必须保证机组在较高的真空状态下运行,降低汽轮机在运行中的能源损耗。因此,对其进行改造的时候,必须要严格控制发电机的运行状态。一般来说,可以从以下四个方面入手:其一,对凝结器进行定期的严密性检测,确保凝结器长期处于密封状态;其二,严格检查射水泵性能,保证射水箱的温度不能超过25摄氏度,控制在合理的范围内,而且要确保水箱内部的水位不能低于正常的水位标准;其三,加强对循环水水质的监督,防止循环水系统尤其是凝结器换热面结垢,从而提高系统运行效率;其四,加强对冷却塔系统的检查和维护,确保其冷却面积和充分的冷却时间;加强对疏水系统截门内漏情况的检查,减少主蒸汽系统蒸汽漏入凝结器,不断提升汽轮机运行的效率。
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(二)增强汽轮机的运行管理
燃气电厂在运行中可以采取边滑边定的运行方法。简单来说,就是在高负荷的情况下,为了确保汽轮机组处于高效率的状态,必须要采用喷嘴调节的方法,改变通流面积。在汽轮机的中间负荷区域,应该结合实际情况,采取锅炉调整压力的方式,让汽门的开关始终处于滑压状态。为了提升给水温度,需要降低加热器端差,适当调整加热器的水位。并且在高负荷运行的时候,适当提升汽轮机的主汽压力和主蒸汽温度,提高蒸汽的做功能力,减少冷源损失。加强对设备检修质量的管理,通过机组检修消除蒸汽系统的截门内漏,保持锅炉水质良好,防止蒸汽品质下降,加强对汽轮机各监视段压力的监督,及时发现并处理汽机静叶或动叶的结垢甚至磨损。
(三)确保凝结器胶球清洗系统的高投入率
在汽轮机进行启停的时候,必须要严格按照相关的规定进行,增强对滑参数启停的控制,认真做好维护工作,避免换热管出现泄露的情况,可以及时清除换热管内的杂物,降低积垢情况的出现几率,不断提升凝结器换热效率。
(四)对汽轮机采取改造措施
想要提升能源的合理利用率,相关操作人员要对汽轮机的技术方面进行改造,只有这样才可以有效降低其运行成本,提升汽轮机的运行速度和运行质量。通常,操作人员可以通过优化运行的措施,提高燃气发电厂的发电效率,加强设备的技术改造提高设备安全性和可靠性,以免发电机在运行中出现故障,。对于汽轮机的改造包括多个方面,比如:轴封系统、主汽系统端差、真空系统以及循环水系统等等,通过采取这些改造措施,有助于增强汽轮机的各方面性能和运行效率,降低燃气发电厂的运行成本。
(五)控制汽轮机的运行状况
通过控制汽轮机的运行状况,使其处于稳定的运行状态,有助于降低能耗,提升资源有效利用率。比如:增强汽轮机在启动和运行方面的控制力度,既可以提高汽轮机的运行效率,又可以降低能源消耗。由于汽轮机在启动时需要长时间的预热,导致对能源的损耗,因此发电厂可以采取适当的措施,改善这种情况。比如:首先,采用开旁压的方式,使设备的压力持续2.9MPa。然后,采用人工开启真空破门的方法,使汽轮机的真空不会低于55kPa。如果对汽轮机增加蒸汽量,能够提升暖机的速度,缩减启动的时间,从而有效控制膨胀的差值。此外,必须要保证汽轮机锅炉中的水循环正常,让机组在不稳定的情况下,可以实现一次性的调频需求,以便于在提高能源合理利用率的同时,降低压力损失。
(六)对汽轮机的除氧器进行优化
汽轮机中除氧器的主要作用在于去除不凝结的气体。大多数情况下,对保持汽轮机凝汽器的真空度,燃气发电厂主要侧重于温度等方面的控制,忽视汽轮中除氧器发挥的作用。因此,为了可以改善这种情况,发电厂工作人员可以在保持温度的过程中,改善汽轮机的除氧器,增加吸力,将剩余的氧气和不凝结气体全部去除。
结语:
燃气电厂中汽轮机是非常重要的设备,在其运行中实现节能降耗已经成为一项系统、全面的工程,要求燃气发电厂在管理和技术上进行适当的调整和优化,积极从国外引进先进的技术和优秀的经验,保证汽轮运行过程中实现节能降耗,使燃气发电厂可以得到稳定发展,保证我国国民经济持续上升。
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论文作者:袁彤绯
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/19
标签:汽轮机论文; 发电厂论文; 燃气论文; 凝结器论文; 节能降耗论文; 效率论文; 机组论文; 《电力设备》2018年第16期论文;