火电厂汽轮机组节能措施研究与应用论文_何少龙

火电厂汽轮机组节能措施研究与应用论文_何少龙

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摘要:随着我国社会经济的迅速发展,我国人民的生活水平显著提高,对电力能源的需求逐渐增加,给电力行业的发展带来更多挑战和机遇。为提高电厂的运行效率,火电厂需要及时对汽轮机组进行节能改造,以此降低火电厂运行中的能源损耗,有效确保火电厂的经济运行,使火电厂的运行效益得到有效提高,为电力行业的稳定发展提供有利支持。

关键词:火电厂;汽轮机组;节能措施

引言

国家节能减排的政策的提出,各行各业都围绕着节能减排制定了行之有效的方案,火力发电厂作为能源消耗大户,其提高能源的利用率和节省能源消耗对我国社会经济和生态环境绿色可持续发展有着非同一般的意义,也影响着火力发电厂自身在竞争激烈市场的立足和后续发展。汽轮机组作为火力发电厂重要的能源消耗环节,其工作原理就是将热能转换成机械能,但随着社会对用电需求的增加,火力发电厂就需要提高汽轮机组的功率和效率,降低汽轮机组的能源消耗。

1火电厂汽轮机组能源损耗的影响因素

1.1电力负荷

在电网运行过程中,若是电力负荷的变化幅度较大,就会很容易形成峰谷变化。而汽轮机就要经过多次调整,以此适应电力负荷的变化,最终导致在汽轮机运行中出现较多不必要的能源损耗。

1.2温度、压力

温度和压力是直接影响汽轮机工作效率的重要因素,在喷水量较大或空气吹入比例较高的时候,由于燃料供应不及时,以致温度不符合相应要求,进而出现加热器的积垢现象。在这种情况下,汽轮机组的能源消耗出现较大变化,对汽轮机组的工作效率也会造成极大影响。若是水利压强达不到要求,燃料供应不及时,很容易提高蒸汽流量,导致汽轮机组的蒸汽气压过低,对汽轮机组的工作效率造成较大影响,很容易造成不必要的能源损耗。

1.3设备

汽缸作为火电厂汽轮机组中的重要组成部分,其功能作用就是对汽轮机和空气的流通部分进行隔离,以此保证蒸汽能够在汽轮机内部做功,使汽缸的运行效率得到有效保障,进而有效降低汽轮机组的能源消耗。然而就实际情况来看,我国国产的汽缸存在较多缺陷,汽缸效率的实际值无法达到设计值要求,与国际水平存在较大差距。因此,缸效率的降低,导致不同工况下的汽轮机能源消耗增大,无法保证其节能效益。

2火电厂汽轮机组节能措施研究与应用

2.1运用合理的汽封形式

合理的汽封方式以及汽封的设计结构、安装工艺将能有效地提高各汽缸的运行效率和节省能源。为了提高汽轮机组的运行效率,调整汽轮机组静止构件和转动部分之间的通流间隙,目前汽轮机组使用的汽封方式有以下7种,介绍如下:①梳齿汽封目前广泛应用在各种类型的汽轮机组上,其优点在于成本费用低、构造简单便于工艺安装,其安装位置应用范围较广。但是梳齿汽封在工作中磨损程度较大,而且磨损后,漏气量大;梳齿与汽轮机组的机轴磨损产生的热量大,发生磨损的机轴局部热量高,可能导致机轴发生变形。②蜂窝汽封最大的特点在于有一定的除湿效果,具有较宽的密封带,安装过程中对其安装工艺要求较高,煤耗可以下降6-12g/kW•h,有效地节省了能源消耗。③布莱登汽封通过弹簧弹力和蒸汽压力差来自动调节汽轮机组的间隙,其优点在于能够自动调节汽轮机组的间隙,密封效果好,运行过程中发生振动小。④侧齿形汽封在梳齿汽封的基础上进行革新,添加了轴向断齿,改造设计方便简单,而且还能够很好的改善汽轮机组的密封性,提高整体的运行效率。⑤接触型汽封将密封片直接安装在汽封块的中间部分,密封片能够自动调节,目的是保持与汽轮机组相接触,这样可以实现间隙的稳定,间隙可以调整到零,提高了汽轮机组的密封性。⑥刷式汽封用耐高温的金属刷式密封条代替汽封齿,刷式密封条具有弹性,能够减振,一方面能够减小间隙量,保证其密封效果。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另一方面能够降低摩擦振动,更加可靠,能够有效降低漏量,热耗能够降低1.5%以上。⑦大齿轮汽封在梳齿性汽封的基础上,加高齿径向宽度,制作材料选取铁素体,保证其强度,铁素体产热小,保证密封间隙。

2.2提高凝汽器换热效果

降低凝汽器传热端差可以有效地提高凝汽器的换热效果,提高总传热系数最有效的方法有改善冷却管道的清洁度和提高真空系统的严密性。所以为了有效地提高传热效率,及时投放胶球清洗装置。胶球清洗装置是能够清洗冷却水管表面的结垢、脏污以及堵塞等不良现象。保持定期对汽轮机组利用循环水进行清洁,防止树叶、塑料薄膜等杂物堵塞管道,降低胶球清洗装置的磨损。另外还要保持循环水对汽轮机组进行清洁,防止铜管堵塞。蒸汽的品质管理也是能够提高传热系数的因素,蒸汽中带有盐将很容易在凝汽器中的冷却管形成污垢,带有酸性物质可能会使凝汽器管道腐蚀,因此火力发电厂应加强蒸汽的品质管理和循环水的水质检测。

2.3汽轮机组启动和停止时的能量损失

由于汽轮机走在正常的启动和停止的时候容易造成相应的能量损失。因此,在汽轮机组,应当对真空阀和相应的管道压力进行调整。使得整个汽轮机组在运行的过程中能够实现能量的有效转化,同时避免在运行的启动过程中造成能量的损失和损耗。

2.4提高给水温度

在蒸汽汽轮机组的正常运行过程中,在给锅炉供水的时候,应当尽量提高供水的温度,从而使得在进行锅炉加热的时候使得大部分能量能够供给到提高蒸汽的压强上来。在这个过程中可以有效地减少能量的损耗,同时提高蒸汽汽轮机组的运行效率。

2.5确保凝汽器处于最佳真空状态

在火电厂汽轮机组的运行过程中,凝汽器的主要作用就是对汽轮机的排气进行冷却凝结,使其转化成水,进而产生高空真空,使汽轮机内部的蒸汽出现膨胀。一旦凝汽器出现运行异常问题,将直接影响到汽轮机组的稳定运行,这就必须要保证凝汽器处于最佳的真空状态,有效实现火电厂的节能目标。首先,凝汽器的内部常常出现一些污垢,继而影响到传热过程的正常运行,这就要及时做好对凝汽器冷却面的清洗工作。在以往的冷却面清洗过程中,由于凝汽器的冷却面结构都是经过长时间积累后,才会出现真空情况,所以大部分时候都会选择干洗法和酸洗法。为确定凝汽器的冷却面是否出现结垢问题,需要对凝汽器冷却面清洁过程形成的信息数据进行分析。在凝汽器冷却面出现结垢情况的时候,其阻力会显著降低,所以在初步阶段可选择干洗发。其次,对凝汽器的热负荷进行控制,是提高其热效率的重要途径,可以在凝汽器喉部加装雾化喷头,利用接触式传热方法对凝汽器的洁热进行吸收,以此减少凝汽器的热负荷,使凝汽器热负荷能够处于最佳的真空状态。最后,可以在凝汽器排气缸的喉部增设加热器设备,对工业水系统和加热器入口进行连接,以此实现较好的加热操作,使凝汽器的正常运行得到有效保障。

结束语

综上所述,在节能减排的大形势下,火力发电厂应正确地认识到节能降耗的重要性和必要性。对于汽轮机组的提高运行效率和降低能源消耗已然成为打破汽轮机组现状的趋势所在,节能提效的开展根据火电厂自身情况、发展目标等有选择性的进行,不要盲目追风,对症下药,全面分析,全方位的革新和全机组的检查,才能有效地提高运行效率,实现汽轮机组的最大化经济收益和绿色可持续发展。

参考文献:

[1]沈小杰.火电厂汽轮机的揭缸提效节能改造[J].安徽电力,2009,03(26):53-56.

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[3]杨忠飞.浅谈火电厂汽轮机检修管理[J].中国新技术新产品,2011,12(25):159-162.

[4]夏荣海.火电厂汽轮机组节能技术的应用研究[D].华北电力大学(北京),2016.

论文作者:何少龙

论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期

论文发表时间:2019/8/5

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