摘要:随着国家对节能降耗工作的大力倡导,节能降耗工作势在必行,电厂是高能耗企业之一,节能潜力空间巨大,而汽轮机作为电力企业中耗费能源的大户,其能源消耗的最大程度降低,使能源转化效率提升,给电厂带来长期经济效益的同时减少资源过度消耗。本文浅析电厂汽轮机运行的节能降耗。
关键词:电厂;汽轮机;节能降耗
随着全球能源的日益紧张以及人们节能降耗意识的不断提高,电厂作为一个高能耗企业,面临着更大的节能降耗任务。在电厂生产运行中,汽轮机是一个非常关键的设备,提高其运行效率,加强节能降耗,对于电厂节能降耗及良好发展意义重大。
1电厂汽轮机运行节能降耗可能性分析
对于电厂汽轮机运行节能降耗实现的可能性,可以从经济与技术两个层面进行分析。从经济层面看,电厂是一个盈利性企业,在对汽轮机进行节能降耗改造中,对改造成本与节能受益的对比是电厂重点考虑的一个方面,如果改造的资金投入与产出效果不符,电厂进行汽轮机运行节能降耗改造的积极性就会受到严重打击。而从目前改造的情况看,汽轮机的改造效果还是非常理想的,产出的节能效益明显高出改造投入,促进了电厂经济效益的提高,由此可见,电厂汽轮机运行可以更大程度的实现节能降耗。而从技术层面上看,我国汽轮机技术经验已非常丰富,改造技术也在不断提高与成熟,通过对本体汽封、调节级喷嘴等的改造及冷端系统、热力系统、阀门特性等的优化,不但从整体上提高了汽轮机机组的经济性,而且极大地提高了汽轮机的运行可靠性与安全性。
2影响电厂汽轮机损耗高的主要因素
2.1汽轮机中冷凝器问题
(1)电厂汽轮机中空冷凝器在运行中,如果运行环境风沙较大,较长运行时间以后就会有大量风沙尘土等堆积在凝汽器的翘片处,导致翘片管上的热阻不断增加,严重阻碍其传热性能和通道。当其处在负风压区域时,会导致风机吸入一定量的空气,阻碍流通,并在一定程度上降低传热效果,腐蚀相应的管道及设备。当在冬季时,空冷凝器由于流量不均衡,会导致汽轮机不能正常运行,造成运行效率大大降低。(2)电厂汽轮机中的水冷凝器在运行过程中,由于冷却水水质差问题,会导致汽轮机运行中的凝气管产生比较严重的结垢问题,使汽轮机排汽换热效果大打折扣。同时,会使其耗水量大,在冷却塔中会有大约90%的含水量被蒸发;另外,凝气器的泄漏问题也是影响汽轮机损耗高的一个因素。如果发生泄漏,会造成冷却水进入到凝结水中,或者进入锅炉中。长期以往,水质会逐渐超出限值的标准,且长时间处于超标状态而导致锅炉水冷壁发生结垢现象,严重情况下甚至会导致其发生腐蚀,使锅炉水冷壁出现爆炸等一些列问题,使生产安全性大大降低,造成巨大的经济损失及人身安全影响。
2.2汽轮机组能源消耗高
汽轮机是电厂发电的原动机,是非常重要的设备,它能有效实现电能、热能和动能的转化。汽轮机的运行需和其他相关设备(发电机、凝汽器和锅炉等)配合一起运行,才能将其功能最大程度地发挥出来。汽轮机耗能高和许多因素有关,比如外缸和喷嘴室变形、轴端汽封漏气等。汽轮机运行过程中,其低压缸的出汽边极易被腐蚀,给气压阀带来损伤,导致蒸汽发生泄漏,耗能增加。此外,冷却水温度过高、运转负荷和参数发生变化等均会使汽轮机能源消耗量增加。
2.3汽轮机中轮机组汽缸问题
汽轮机组汽缸是电厂汽轮机的外壳,其主要作用是将大气和汽轮机中的通流部分(转子、喷嘴等)隔开,确保蒸汽在汽轮机中完成热能转换成机械能。同时汽缸和排汽、进汽以及支撑座架等管道相连。运行过程中气缸内部会产生很高的温度,其热量会向外缸辐射,这时,就需夹层汽流对其进行冷却。当汽轮机启动冷却后,夹层汽流则会由原来的冷却作用变成加热,使得汽缸工作效率影响汽轮机的能量耗损,如果这时汽缸运行出现问题,其能量耗损会更大。所以,轮机组汽缸对汽轮机的热能消耗影响是非常大的。
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3电厂汽轮机运行的节能降耗措施
3.1加强节能管理工作
管理制度是电厂建设的管理基础,一套完善的管理制度可以确保各项生产工作顺利有序的开展,对于加强设备运行的节能降耗也有很大意义,因此,电厂企业应加强节能管理工作。首先,电厂应充分认识到新形势下节能管理工作对于企业发展的重要性,树立节能管理理念,积极认真开展节能管理工作;其次,加强相关部门的协调、配合,做好预定节能规划等初期工作,确保下一步工作的顺利开展;最后,加强考核管理,通过设立专门考核小组,严格按照国家电力行业的有关法律法规进行审查,推动电力企业节能管理向标准化、科学化方向发展。
3.2对汽轮机的启动、运行和停机程序进行控制
电厂可通过加强对汽轮机的启动、运行以及停机进行控制,让汽轮机在提升工作效率的同时,还能有效降低能源的消耗。通常情况下,汽轮机启动所需的冷态气压值在2.5-3.0MPa;凝汽器真空压力在-50-40KPa范围内;温度在270℃-300℃之间。其启动过程中需先预热,所以能源消耗会增加,发电成本也会提高。对此,在启动汽轮机时,应采用先开旁压方式,让其压力维持在2.0MPa上下,在此条件下,再打开真空门,让其真空压力值控制在合理范围内。之后通过增加蒸汽量的方法提升暖机速度,将汽轮机启动时间缩短。在电厂汽轮机运行中,要想在维持锅炉中水循环良好的条件下,提升燃料效率,达到节能降耗目标,可通过定、滑、定方式实现这一目标。通过这种方式,能在汽轮机机组负荷稳定性不好的情况下,实现汽轮机一次性成功调频需要,提升汽轮机机组能源使用率。一般情况下,汽轮机只有在检修时才能停机,所以,停机过程中,电厂相关人员应对其各关键部位进行细致且全面的检查,并根据实际情况和使用需求设置准确、合理的相关参数,确保汽轮机停机时其他设备不会由此受损,使其使用寿命延长。对汽轮机的启动、运行和停机进行科学合理控制,提高其工作效率,实现节能降耗目标。
3.3加强汽轮机给水温度控制
在汽轮机运行过程中,给水温度是实行节能降耗控制的一个重要控制点,给水温度过低,锅炉的用电量及煤耗量都会有所上升,排烟中损失掉的热量也会增加,汽轮运行效率自然难以提高。因此,要合理控制锅炉的燃料量以及燃烧的充分程度,减小对给水温度造成的影响。一是要控制加煤的速度及数量,规范操作流程,实时监控给水温度;二是要采取正确措施加强设备维护,定期清理高压加热系统管道,提高供热效率,同时做好管道渗漏的定期检查工作,避免热管泄漏的情况发生,提高加热器的投入率,确保设备正常运行;三是在使用高位加热器时,要确保设备在标准水位位置下工作,以保证供热量;四是要重点做好供热环节的维修检查工作,由于水室密封性出现问题会发生高压蒸汽泄漏的情况,因此,对于水室的密封性要进行重点检查。
3.4优化水循环系统
在电厂汽轮机组中,水循环系统是能源损耗最大的一个组成部分,因此,为更好地提高汽轮机整体节能降耗的效果,优化循环水系统是一个关键。而从目前电厂汽轮机节能降耗改造实际来看,虽然通过多台同等级机组的运用,整体的运行效率得到了很大提升,但是,目前机组中的循环水系统仍然是单元制,在一定程度上限制了汽轮机组经济效益的进一步提升。针对此问题,电厂企业通过对水循环系统进行优化,促进单元独立运行的实现。相关技术人员应在对凝汽器负荷计算的基础上,进一步明确循环水用量,并科学合理地调整水泵运行状况,实现水循环系统的节能降耗。
结语
汽轮机作为电厂的重要发电设备,其节能降耗的实现对于电厂经济效益及电力生产企业的长远发展意义重大,但在电厂生产过程中,节能降耗是一个综合过程,对设备改进的方式也是多样的,因此,在汽轮机节能降耗过程中,应从多角度分析,加强节能降耗措施研究,采取有效措施,真正实现节能降耗。
参考文献
[1]郑宏伟,李炜.电厂汽轮机运行的节能降耗研究[J].中国高新技术企业,2016(9):78-79.
[2]杨永兴.试论电厂汽轮机运行的节能降耗[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2017(1):175-176.
论文作者:路雪江
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/7/2
标签:汽轮机论文; 电厂论文; 节能降耗论文; 汽轮论文; 节能论文; 汽缸论文; 机组论文; 《电力设备》2018年第8期论文;