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摘要:汽轮机是工业生产的重要机械设备,为了减少锅炉汽轮机运行能源消耗与环境污染,必须提高汽轮机工作质量。相关部门应该从技术与政策方面入手,通过引入节能设备、节能技术,完善和落实节能运行管理制度来保证汽轮机节能及运行管理质量。本文主要对电厂汽轮机节能降耗的主要措施进行了分析研究。
关键词:电厂;汽轮机;节能降耗;主要措施
引言
众所周知,我国是一个能源消耗大的大国。主要原因是能源利用率较低,资源浪费严重。如果我们不能有效改变这种状况,就会严重影响我国的经济发展和稳定。因此,为了有效促进我国国民经济的高速发展,必须做好节能技术管理。对于火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工作。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。另外,汽轮机在运行过程中会产生大量的废弃物,这对于火电厂周围环境也会造成一定的损害。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。因而,对于发火电厂来说,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,进而降低对于火电厂周边环境的污染,同时达到提升企业经济效益的目的,这对于火电厂的长远发展也有着重要的意义。
1汽轮机组运行特点
汽轮机组运行以蒸汽作为动力源,是将蒸汽热能转换成动能,是火力发电厂中的重要生产设备。相比复式蒸汽机,汽轮机运行效率更高,受到外部因素的干扰更低,因此其具有较长的服务寿命。但是就以往施工经验来看,汽轮机组实际生产中也会遇到问题,如渗漏、汽缸变形等,会对生产效率产生重要影响。其可以保持持续运行状态,单机功率非常大,并且运行稳定性强,事故发生概率小,后期运行维护工作强度小。对其运行原理进行分析,可以从两个方面研究:一方面,冲动作用原理。汽轮机进入到运行状态后,高速蒸汽通过动、静叶汽道时,其流动方向会发生变化,将会对叶片产生一定冲击力,促使叶片转动,将蒸汽热能转换成机械功。另一方面,反动作用原理。当蒸汽在由动叶片组成的汽道内逐渐发生膨胀与加速现象时,会改变原来的流动方向,然后为叶片提供冲动力,促使叶片转动做功。
2影响火电厂汽轮机节能降耗的因素
2.1汽轮机组能耗高
2.1.1流通性方面的问题
由于气体在做功过程中会受到流通性的影响,如果汽轮机的气体流通面积过小、气流量达不到设计要求,那将导致气体的做功效率降低,进而影响到运行过程的节能降耗效果。另外,机组压力以及温度也会影响到运行效率。如果汽轮机的水压达不到要求,那么燃烧状况就达不到标准规定的要求,这一过程中蒸汽流量就会急剧增大,进而导致机组的蒸汽气压下降,这将导致机组能耗的增加。同时,如果汽轮机在运行时出现燃料供应不足或者是空气吹入比重增加的情况,那么将导致热气积垢的现象,这样一来也将增加机组的热量损耗。此外,就是出力系数的影响。汽轮机运行过程中,如果电网的稳定性没有达到要求,那么就会导致电力负荷的变化幅度增大,并且这种起伏波动将导致汽轮机的状态频繁调整,这将增加机组的能耗问题。
2.1.2机组气缸的效率较低
现阶段,许多火电厂用到的汽轮机组大多是国内自主生产的,其在运行过程中或多或少会存在一些不足,气缸的运行效率较低就是其中的一个问题。相比于国际上的标准设计值来说,我国的气缸效率较低,因而运行过程中的能耗较大,通过提升汽轮机的气缸效率是目前提升节能降耗水平的一个重要途径。
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2.2加热器的效率不高
如果机组加热器的使用与维护工作存在失误,将造成泄露管束较多的问题,并且堵管的概率也会增加。这样一来,就会导致进出水温升变小,进而影响到加热器的运行效率。同时,随着效率的下降也会导致给水温度降低,进而造成机组煤耗的增加。
2.3空冷凝汽器
如果火电厂周围风沙问题较为严重,将导致凝汽器内积聚大量的风沙,进而导致凝汽器的翘片管热阻提升,这将对凝汽器的传热功能造成较大的影响。另外,如果凝汽器处于负风压区域,那么风机将吸入一定量的空气,进而造成流通受阻的问题。此外,在冬季还会出现流量不均衡的问题,这也将导致汽轮机的运行效率降低。
3加强汽轮机节能降耗的措施
3.1机组运行状态调整
对汽轮机组进行节能降耗改造,采用最新科学的技术进行设备改造,如汽轮机通流部分改造提高汽缸效率。在就是针对机组运行、停机以及启动等状态下的能耗进行优化。第一,结合火力发电厂汽轮机组运行特点,在进行停机操作时,应尽量应用滑参数停机操作方法,不仅能够降低机组运行维护管理难度,使得机组内部各部件温度降低,同时还可以充分利用锅炉自身的余温,降低热量损耗,提高发电生产效率。第二,机组在正常运行状态下,采用的为定-滑-定方式,面对较低运行负荷的机组,可选择低水平定压模式,保证锅炉燃烧稳定性,同时还可以建立良好的水循环体系。同时,还需要重视配汽方式调整和控制,对喷嘴进行科学调整,保证机组处于高效的运行状态,在确保运行效率的同时,降低运行能耗。第三,机组启动时需要尽量将其真空压力数值控制到﹣65~-70kPa左右,利用最短时间来使得汽轮机蒸汽量增加,缩短机组升温时间,提高机组启动效率,达到机组运行能耗降低的目的。
3.2严格控制给水温度
在汽轮机运行过程中,要确保加热器始终处于正常水位,这对于设备的正常运行与回热有着重要的意义,同时这些工作对于提升能源的利用效率也有着重要作用。通过调整汽轮机给水温度,可以降低机组运行过程中所需的燃料量。但是,如果给水温度过高或者过低,将导致燃料消耗量的增加。同时,这一过程中大量的热量将会随着排烟过程进入到空气中,进而影响到锅炉的热效能。为解决这一问题:(1)要做好机组的检修工作。检修过程中要注重加热器的检漏测试工作,并且要注重水室隔板以及高加筒体的密闭性检查工作。需要注意的是,检查过程中要格外留意加热器钢管的检查,防止漏点问题的出现。检查过程中如果发现高加筒体的密闭性不良,那么要及时进行维修。(2)要注重汽轮机滑启、滑停的运行控制,同时还要确保高加水位的平衡。检修人员在日常维护工作中要注重高加水位的维护工作,尽可能的降低换热管的泄露率。同时,还要注重换热管沉积水垢的清除工作,以提升投入率。
3.3保持凝结器的最佳真空
第一,冷却面清洗。冷凝器为汽轮机组重要组成部分,主要就是对排气进行冷却使其凝结成水,生成高度真空,促使汽轮机内进入的蒸汽做功时可以充分膨胀,直到低于大气压,使得做功效率增加。对冷却面进行清洗,将存在污垢热阻去除,确保不会影响到传热过程,最为常见的就是酸洗法与干洗法组合或定期采用机械清洗等方式。第二,降低排气缸热负荷。将雾化式喷头安装于凝汽器喉部位置,通过接触式传热作用,对凝汽器凝结热进行吸收,促使补充除盐汽水能够在凝汽器内生成一个混合式凝汽器,达到降低表面热负荷的效果,创造一个良好的真空状态,保证蒸汽高效做功。
3.4烟气的回收利用
要注重烟气中所携带能量的回收再利用。汽轮机在其运行发电过程中,将会排放大量的烟气。这些排放掉的烟气不仅会导致能源的浪费,同时对于周围环境也会造成一定的破坏。对于火电厂中的汽轮机来说,要装设相应的余烟回收装置,并且通过换热器进行烟气热量的再利用。另外,技术人员还要对锅炉尾部的受热面进行全面的改造,通过增加受热面来提升换热面积。进而增加换热效果。
3.5做好日常运行的管理工作
对于汽轮机的日常运转来说,要采取定-滑-定的方法。对于高负荷地区来说,不能使用喷嘴进行调节,要采用改变流通面积的方式进行调节,要根据机组的实际状况进行负荷的调整。需要注意的是,如果机组在高负荷状态下进行运转,那么可以适当的增加主汽的温度与压力。对于低负荷地区来说,可以使用低水平的稳压进行相应的调节,进而确保水泵轴边界转速处于稳定状态。3.6做好汽轮机的停机操作
不管汽轮机是正常停机还是非正常停机,技术人员都要采用滑参数进行操作。之所以有这样的要求,主要是因为该操作可以便于后期的检查与维修。同时,汽轮机以及锅炉的温度也会由此而降低,并且锅炉余热可以得到充分的利用,这对于提升汽轮机的节能降耗效果有着重要的意义。
3.7优化机组的循环水泵
电厂汽轮机运行过程中,需使用多台同级机组,虽然运行效率有了很大提升,但是,汽轮机的循环水系运行模式还是传统单元制,这导致机组的整体经济效益受到严重制约。电厂汽轮机的整体机组中,水循环系统是其中耗损最大的一个部分,所以,对机组的循环水系统进行优化,实际上对汽轮机整体运行的节能降耗有着极大影响。优化水循环系统能有效实现单元的独立运行,还能进一步实现整个机组的合作运行。电厂汽轮机日常运行过程中,技术人员在计算凝汽器负荷的基础之上,对循环水总体用量进行明确,以便科学调整循环水泵的运行状况,帮助机组循环水泵将其耗损降低,实现节能降耗目标。
结束语
总之,发电厂汽轮机的节能降耗措施涵盖了整个汽轮机组的各个方面,因此,相关工作人员既要注意平时对汽轮机组的维护与监控,还要细节观察、认真总结经验,在结合相关的节能降耗措施的同时,不断进行节能降耗的技术创新,真正将节能降耗措施应用到工作实践之中,以达到节能降耗、提升企业经济效益的目的。
参考文献
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[6]项志平,李国华.有关火电厂汽轮机运行中节能降耗的对策研究[J].山东工业技术,2015(4):4~6.
论文作者:王可可
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/22
标签:汽轮机论文; 机组论文; 节能降耗论文; 凝汽器论文; 火电厂论文; 效率论文; 汽轮论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;