电厂汽轮机运行中节能降耗问题的思考论文_王斌辉

电厂汽轮机运行中节能降耗问题的思考论文_王斌辉

(国家电投集团宁夏能源铝业有限公司临河发电分公司 宁夏回族自治区银川 750411)

摘要:电厂在当前快速发展过程中,需要不断进行变革改良,全面提升节能降耗能力,以此来提升电厂的经济效益。汽轮机作为电厂重要的生产设备,在其运行过程中对能源消耗量较大,因此需要从运营管理和技术方面对汽轮机进行不断改良,有效的降低机组汽耗损量,提升燃烧器的水平,从而实现汽轮机运行中节能降耗的目的,全面提升电厂的经济效益和社会效益。本文首先分析了限制汽轮机效率提升的主要因素,在此基础上提出了电厂汽轮机运行中节能降耗策略,以供参考。

关键词:电厂汽轮机;运行;节能降耗;问题

引言

21世纪以来,资源短缺和浪费的问题引起越来越多的关注,社会各界呼吁节能降耗,以保证社会的可持续发展。电能是现在生活中不可或缺的能源,无论是企业的生产还是人民的生活都离不开电能,但随着行业内竞争态势的激烈,能源价格的上涨使得电厂的生产成本越来越高,为了保障电价的稳定,电厂必须提高发电效率,并通过节能降耗措施,降低成本,以提高发电厂的生产效益。汽轮机是发电站的三大主机之一,也是电能产业中消耗能量较大的机器,因此要着重关注汽轮机节能降耗的可行性,通过采取措施,降低损耗,保障企业的经济效益。

1 限制汽轮机效率提升的主要因素

1.1 汽轮机组通流性能

通流部分是指汽轮机本体蒸汽通道,由高压缸、中压缸、低压缸及高压配汽机构组成。随着长时间的运行,通流部件会出现积垢问题。此时,汽轮机通流部分性能与初始设计值将会出现偏差。由于机组的通流性能与汽轮机效率是成正比的关系,该种偏差将影响汽轮机组的热力特性。

1.2 空冷凝汽器问题

导致空冷凝汽器出现问题的主要原因有以下几方面:受空气中风沙影响,凝汽器中会积累大量沙尘,造成凝汽器翘片管热阻增加,进而对凝汽器传热功能产生严重的影响,阻挡通道;凝汽器位于负风压区域时,风机会吸入部分空气,导致流通受阻;凝结水含溶氧量大时,会降低凝汽器热传效率,并导致管道和相关设备受侵蚀;冬季时,空冷凝汽器容易出现流量不均衡情况,就会对汽轮机的正常运行造成严重影响,从而使得汽轮机运行效率被降低。

1.3 汽轮机启动、运行、停止的操作误区

在汽轮机受热的过程中,如何通过科学的加热方式,使温度处于最佳的状态是个关键的问题。由于通常大家都只注重了快速的启动汽轮机,而往往忽视了汽轮机的合理温度,导致很多的时候启动方法错误,造成汽轮机出现各种问题。

1.4 汽轮机主蒸汽压力和温度

汽轮机设计与运行过程中,主蒸汽的压力和温度是两个最重要的参数。在实际运行当中,主蒸汽温度与压力产生变化,将影响整个发电机组的经济性与安全性。例如,当机组处于主蒸汽温度不变,压力降低的工况时,会导致:(1)汽轮机可用焓减少,耗汽量增加,出力不足,热经济性下降;(2)对于需要抽气供给的小汽轮机与除氧器而言,由于主蒸汽压力过低导致抽气压力随之下降,使得小汽轮机与除氧器都无法正常运行。

2 电厂汽轮机运行中节能降耗策略

2.1 通流部分节能降耗措施

2.1.1 通流部分湿蒸汽冲洗及化学冲洗方法

针对通流部件会出现积垢问题,在此提出两种冲洗方法,湿蒸汽冲洗与化学冲洗方法。在处理通流部分的积垢时,将转子吊出,置于备妥的支架上,首先使用高压水或溶剂进行湿冲洗,之后用刮刀、砂纸等工具手工清除,清除积垢时要叶片的保护。湿蒸汽冲洗是最常使用的清洗措施,它是将清洗装置(减温减压器)产生的饱和蒸汽通入汽轮机,在运转状态下冲洗积垢,积盐被湿蒸汽中凝结水带走而得以清除,对垢层是盐和SiO2混合物的积垢,当溶于水的化合物被冲掉后,不溶于水的SiO2垢层会随之瓦解而被除去。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在特殊情况下,当湿蒸汽冲洗不能有效清除硅垢时(湿蒸汽冲洗方法不能彻底清除积垢),可以用化学冲洗,化学冲洗是在冲洗蒸汽的基础上加入化学药品进行冲洗,如加入NaOH溶液,但化学药品会腐蚀通流部分的构件,当时用化学冲洗时,应严格控制添加剂的浓度、温度,并在最后用纯净的湿蒸汽进行二次冲洗以避免残留的化学药剂对叶片产生腐蚀。

2.1.2 低压缸排气通道优化节能改造

国产汽轮机低压缸排汽通道普遍存在一定的结构设计缺陷,这就是在排汽通道内部设计安装了7号、8号低压加热器;此外,还安装了大量的支撑钢架和抽汽管道,此种结构既加大了汽轮机低压缸排汽的阻力系数,同时使凝汽器汽侧排汽场的汽流分配严重不均,甚至产生涡流场。这种不合理的结构是致使凝汽器换热效率低、真空低的一个重要原因。针对这一问题,根据Fluent流场模型在通道内部安装排气导流板。

2.2 提高好凝结器真空性能

凝结器是汽轮机中的重要组成部分,凝汽器真空性能对汽轮机的运行有着严重的影响。所以,提高凝结器真空性能,是保证汽轮机正常、安全运行的重要举措。具体应从以下方面着手:一是确保汽轮机机组具有良好的封闭性,这是保证凝结器真空性能的基础条件。了解凝结器真空状态后,采用灌水方式检查凝结器是否存在泄漏情况,若是存在必须及时进行处理。二是对水泵运行状态、水温、水箱水位等情况进行严格的检查并加以控制,确保处于合理范围之中,实现水的循环利用,做好水垢清理,以此保证凝结器真空性符合要求。三是严格检查并控制循环水水质,若是循环水水质中存在大量水垢、杂质,就必定会危害到凝结器的正常运行,所以,为了避免该情况出现,就需要定期对水质进行观测,并及时对管道中的水垢进行清理,从而保证管道较高的换热效率。

2.3 汽轮机的启动、运行以及停止的正确操作

汽轮机的启动:在此过程中,汽轮机都要经过漫长的余热阶段,这将增加热能的消耗,导致运行效率下降。对此,采取的应对措施是先开旁压,使压力始终维持在2.5MPa-3.0MPa左右,然后手动开启真空破门,保证真空度维持在65-70MPa左右。汽轮机的运行:若想提高燃料的燃烧效率以及在低负荷情况下较好的保持锅炉内的水循环,我们需要采用定、滑、定的方式来使汽轮机运行,这样才能在负荷不稳定的情况下对机组实现一次性调频的需要,进而减少压力损失,提高能源的使用效率。汽轮机的停机:只有对汽轮机进行检修时才能停机,停机时要设置合理的参数,保证汽轮机的关键部件不会出现紧急停机,最终达到延长汽轮机运行寿命的目的。

2.4 汽轮机给水温度监控

汽轮机给水温度与汽轮机燃料量的需求具有较大的关联性,当给水温度较低时,需要提升燃煤用量与排烟量,这样排烟热损失会增加,影响燃料的使用率。因此在实际操作过程中,需要对汽轮机水温进行对应调控操作,对加热器水位情况进行关注,定期检测设备内缸管漏点与密闭性,一旦发现问题需要及时进行处理,确保汽轮机运行的稳定性。

2.5 改造处理

可以对汽轮机整体进行技术改造,这样可以有效的提高能源利用率,降低运行成本,提高汽轮机运行效率。在汽轮机运行过程中,凝结器作为其主要设备,可以通过对凝结器中的水温、端差及真空装置等进行相应的技术改造,提升凝结器运行的安全性,全面提高汽轮机运行效率,为汽轮机节能降耗的实现打下坚实的基础,全面提升电厂的经济效益。

结束语

总之,随着电厂的快速发展,电厂发电技术水平也在不断提升,特别是热工自动化操作在电厂中的应用,对系统管控!应用技术及监视操作等方面都会有大幅度的改善。通过对汽轮机设备进行不断改良,全面提升其实际操作效能,保证其运行的安全性和可靠性,这对电厂运行经济效益和社会效益目标的实现具有积极的促进作用。

参考文献:

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[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.

[5]吴迪.火力发电厂汽轮机辅机优化运行的研究[D].华北电力大学,2016.

论文作者:王斌辉

论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期

论文发表时间:2017/10/20

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