摘要:近年来,随着社会发展速度越来越快,社会对电能的需求量不断增加,作为我国主要电力供给源的火电厂,必须不断提高发电效率,才能满足社会的电能需求量。在激烈的市场竞争中,人们通过不断对汽轮机的运行方式进行研究,旨在提高汽轮机的运行效率,实现提升产能和节能减排的目标。对汽轮机技术和运行方式进行改进,可以进一步降低能耗,提高电厂经济效益。在社会发展过程中,电厂发挥着至关重要的作用,是整个社会运转的动力源泉,改进汽轮机技术,可以提高火电厂的生产效率,减轻环境压力,促进电厂效益和社会效益的提升。
关键词:电厂汽轮机;节能降耗;运行
1电厂汽轮机节能降耗的意义
对于电厂中的汽轮机来说,它是一种重要的能源转换设备。运行过程中,通过向锅炉内输入相应的燃料,可以获得具有一定热能的高温水以及有机热载体、蒸汽等。通过锅炉内部的燃料燃烧,可以将产生的蒸汽经由一系列的管道输送到汽轮机,进而带动发电机进行发电。但是,汽轮机在其运行过程中受到多种因素的影响,进而导致了能源利用率的下降。近几年来,伴随着国内能源消耗量的急剧增加以及我国环保意识的不断提升,发展可持续、环保型经济逐渐提升了议事日程。汽轮机正常运行过程中,由于轴封漏汽等因素,不仅会造成能耗的增加,而且会给周围环境带来一定的损害。因而,对于发电厂来说,要注重汽轮机运行过程中的节能降耗以及环保等方面的要求,通过加强日常管理提升汽轮机的节能降耗水平,进而降低对于电厂周边环境的污染,同时达到提升企业经济效益的目的,这对于电厂的长远发展也有着重要的意义。
2电厂汽轮机能源消耗分析
2.1汽轮机组运行原理
汽轮机属于发电机的重要组成部分,它是利用化石能源进行燃烧,将化石能源转变成内能(热能或是电能)。资源转化的严厉是将化石能源加热液体将其变成蒸汽,之后将蒸汽转变成机械能、内能或是直接使用热能等。比如:在热电厂中,汽轮机是利用高温高压蒸汽将锅炉加热,在通过阀门喷嘴传递给高压缸,之后再传入中压缸,再次转入低压缸,最终装入凝汽器中,这样就可以将蒸汽转变成热能,成为汽轮机的消耗能源。在转化蒸汽作为汽轮机运行动力时,需要将汽轮机叶片推动转动,才能将其转变成机械能。
2.2汽轮机组运行消耗
汽轮机是发电厂的主要驱动力,它可以进行热能、电能、动能的转换。发电厂发电系统构成包括:加热器、锅炉、发电机、凝汽器、泵等设备。在汽轮机运行中,能源的消耗主要表现在几个方面:(1)汽轮机运行中,外缸和喷嘴室很容易出现变形,而低压缸排气边容易被腐蚀,轴端汽封和隔板汽封经常出现漏气、阀门调节油动机因为提升力不强、气阀压力较大,会给整个热力系统造成影响,出现泄漏事故,导致汽轮机设备能源消耗严重。(2)在调整汽轮时,如果凝气器温度较高,会造成凝汽器真空压力值增高,给设备运行增加负荷,从而影响其正常运行。这种问题一般属于技术性问题,需要加强先进技术的完善,才能提高发电厂资源的使用率。
3电厂节能降耗的主要影响因素
3.1汽轮机缸效率和机组通流性能
汽轮机的缸效率,是指汽轮机在工作过程中将其他形式的能量转化为电能的效率。对汽轮机缸效率产生影响的因素很多,根据调查显示,当前我国火电厂使用的汽轮机实际效率还相对较低,进而导致汽轮机能耗增加。汽轮机的缸效率越高,其能耗越低,反之,汽轮机缸效率越低,其能耗将大幅度提高,而通过加大汽轮机的气流面积,提高气流量,可以有效提高汽轮机缸效率,达到国家节能减排的要求。
3.2汽封漏气量问题
汽轮机是将蒸气的热能转化为机械能的设备,其转换效率直接决定了汽轮机的热效率。然而在运行中,汽轮机的实际效率往往大大低于标定值,轴封蒸汽压力调整不当,导致前后轴封漏汽量增大,汽耗增加。而汽轮机隔板汽封性能下降,会导致蒸汽在每一级的做功能力下降,将导致汽轮机整体汽耗增加。所以,汽封密封性的优劣直接影响着汽轮机的运行效率。
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3.3汽轮机主蒸汽温度和压力
运行过程中,汽轮机会产生一定的蒸汽压力以及温度,通常,汽轮机正常运行状态下,其蒸汽压力越高,蒸汽流量越低,而蒸汽压力越低,蒸汽流量越高。因此,必须对汽轮机进行充足的燃料供给,才能保证汽轮机保持合理的温度和蒸汽压,保证汽轮机正常的功率输出。
4提高电厂汽轮机节能降耗质量的有效策略
4.1凝结器运行进行控制
排气通道低压缸节能优化改造。目前,我国汽轮机排气低压缸通道设计,都是在通道排气内部安装一个加热器(7 号或是 8 号低压);还有就是使用多个钢架进行制成,或是使用抽气管道。这种结构汽轮机低压缸排气结构设计,需要设置排气缸阻力系数,这样会造成凝汽器气流分布不均匀。对于这种情况,需要利用流场 Fluent 模型建立一个通道内部排气导流板。在汽轮组使用中,凝结器出现问题比较多,只有保证凝结器正常运行,才能提高汽轮机运行使用的动能,从而提高热能使用的效率,减少能源的消耗,从而延长汽轮机组设备使用的寿命。所以,在汽轮机组使用中,需要保证凝结器是处在良好的真空情况下,对凝结严密真空状态进行定期检测。其次,就是定期检测射水泵的性能,避免射水箱温度>25 C?,同时保证合理的射水箱水位;再则,就是加强对凝结器管内的水质量检测,定期清理管道中的水垢,从而提高汽轮机组运行的效率。最后,对凝结器水位进行实施检测,保证凝结器有适当的冷却空间,从而提高机组能量的转化。
4.2优化汽轮机运行的所需水温
在汽轮机运行过程中,需要通过锅炉对水温进行控制,也就是通过燃料供给来控制水温。因为,燃料供给量的大小对水温高低有直接作用。通常在实践中,电厂会提高燃煤供给量和电量使水温提高,但是这种方式的热损失非常高,而热效率较低,因此并不是火电企业最佳的水温控制方式。针对这种情况,电厂要对燃煤的数量以及供给速度进行精确计算,保证供给的合理性。同时要对高压管道内的杂质定期进行清理,避免对热效率产生影响,保证可以管道可以正常供热。同时还要定期检查管道的密封状况,防止因泄漏导致的机组启动延迟以及热损耗加剧。
4.3提高轴封及机组通流部分性能
一方面,利用机组大修,对机组轴封装置进行检查更换,保证轴封装置性能,运行中加强轴封蒸汽压力调整,避免轴封蒸汽压力调整不当导致的蒸汽外漏,或低压缸冷空气内漏。另一方面,机组大修时对叶片和隔板进行喷砂除垢,保证通流部分性能,提高汽轮机运行内效率。
4.4做好汽轮机的启停机操作
汽轮机启动是逐渐加热的过程,从锅炉点火到机组并网是一个长时间的过程,因此,在保证汽轮机安全的情况下加快暖机速度,缩短机组启动时间,可以降低启动过程的耗电量以及热能的消耗,从而达到节能降耗的目的。根据机组和系统实际情况选择合适的停机方式,优先选择滑参数停机方式。采用滑参数停机,一方面有利于汽轮机更快的揭缸检修,缩短机组检修工期;另一方面汽轮机和锅炉的温度也会由此而降低,并且锅炉余热得到充分的利用,这对于提升汽轮机的节能降耗效果有着重要的意义。
结束语
进入 21 世纪以来,我国社会经济的快速发展对能源供应提出了更高的要求,巨大的环境压力也促使国家采取各种政策措施节能减排。电厂汽轮机不仅可以有效减少污染物排放,而且还能降低电能的消耗,这对响应国家节能减排的号召以及提高电厂生产效益有非常积极的作用。综上所述,以上内容就是对电厂汽轮机节能降耗运行的论述。
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论文作者:范大勇
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/14
标签:汽轮机论文; 电厂论文; 节能降耗论文; 蒸汽论文; 机组论文; 凝结器论文; 效率论文; 《防护工程》2018年第27期论文;