摘要:在我国电力生产过程中,火力发电是一种非常重要的发电方式。由于火力发电在生产过程中需要利用化石作为燃料,能耗比较高。为了达到节能降耗的要求,需要采取相应的措施进行优化。在新技术不断应用的过程中,电力市场的竞争越来越激烈,这对火力发电厂既是机遇又是挑战,通过应用新的技术可以显著降低电厂能耗,提高火力发电厂的综合效益,推进经济社会的持续性发展。
关键词:汽轮机;节能降耗;凝气机器
1 汽轮机组的技术分析
汽轮机是通过转换蒸汽的热能为动能来运转的,即发电厂的汽轮机是借助蒸汽,通过能量的转换来操作其他设备的旋转机器,汽轮机的主要作用是将蒸汽的热能转换为机械能,冲动作用和反动作用是其2大关键的工作。其中,冲动作用指汽轮机组在工作中,由于高速蒸汽的作用,动叶汽道的转动方向会因为蒸汽流动方向的改变带来的冲击力而改变转动方向,叶片受到此冲击力会发生转动,从而进行机械做工。在汽轮机汽道中,由于蒸汽的膨胀以及加速,叶片会受到冲击力而开始做功,此时的作用为反向作用。在冲动做功过程中,气流仅产生方向的变化,反动过程中主要是由于蒸汽的膨胀、加速等,因此不会出现方向的变化。
2 影响汽轮机能量的关键因素分析
2.1 设备因素
气缸作为火电厂的汽轮机的重要组成元件之一,主要作用是将空气和汽轮机通流的部分分开,以此保证汽轮机中蒸汽机正常做功,才能提供机械做工需要的电力。因此如果要将汽轮机的能量损耗降到最低,就需要对气缸的工作原理进行分析,气缸在工作的过程中,要合理、高效地发挥功效。相较于国外技术来说,我国科技发展现状还不够先进,技术人员的水平参差不齐,因此,我国自行研发生产的气缸在使用过程中仍然存在很多不足之处,气缸实际的运行效率还不能够达到额定的效率,正是由于气缸运行效率的低下,导致火电厂汽轮机出现了能量的大量耗损。
2.2 温度、压力等因素
火电厂汽轮机运行效率主要受温度和压力的影响。通常来讲,气缸在工作过程中的燃料燃烧情况会对温度产生较大的影响,空气的吹入量、水的喷入量是对温度造成影响的主要原因,当水的喷入量超过正常标准时,会使气缸的压力加大,不利于汽轮机运行,增加供电煤耗。在这种情况下,一旦燃料的供应不能得到满足,温度就无法达到要求,从而使加热器出现积垢,气缸的工作效率就会受到影响,汽轮机的能量损耗也会因此而加大。如果吹入的空气量不足,则气缸的压力会因此降低,而燃料如果不能充分燃烧,就会使气缸的气压过小,这种情况同样会影响气缸的工作效率,从而加大汽轮机的能量损耗。
2.3 电力负荷因素
由于科技不够发达,我国电网的稳定程度一直受到广泛关注,电网的电流一直处于不稳定状态。具体包括两部分:一是电力负荷,其具有较大的变化幅度,另一个是峰谷的变化,呈现出明显的高低状态。因此,火电厂汽轮机在工作过程中,为了适应我国电流不稳定的特点,需要不断进行自身结构的调整。而在这一过程中,汽轮机所做的功就是无用功,从而会损耗一部分能量。
3 火电厂汽轮机能耗降低的措施
3.1 冷却水降温
火电厂有2种水循环系统,一种是开式循环,另一种是闭式循环。前一种循环系统,冷却水温度受外界因素的影响较大;后一种循环系统,冷却水的温度受到多种因素的影响,比如设备运行状态的影响等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,火电厂需要专业人员对水循环系统进行定期的检查,同时要对循环水质进行定期检测,依据实际情况确定合适的解决方案,如果必要,还应当使用相应的药用物质进行处理。一旦冷却水塔出现问题,就会导致温度升高,因此,要注意定期观测冷却水的温度,定期维护冷却水塔,做好冷却水塔正常运行的保障工作,防止冷却水塔的堵塞,采取相应的措施来确保冷却水塔的正常运行效率以及稳定性。
3.2 汽轮机供水温度的调控
汽轮机对燃料的耗费与汽轮机供水温度有直接关系,如果供水温度低,就需要增加燃料数量,这样排烟量也会增加,在这个过程中就会消耗大量的热能,燃料的利用率就会降低。因此,汽轮机供水温度的监控很关键,是保证汽轮机能够高效、快速运行的重要措施。这对火电厂工作人员也提出了更高的要求,他们需要严格根据规定使用机器、定期维修汽轮机,避免汽轮机出现其他问题。同时,还需要对汽轮机中加热设施进行监测,保证水位处于正常位置,保证加热器具有良好的密封性,一旦在检查中发现设施出现密封性不良的情况,要及时采取相应措施,确保机器平稳运行。
3.3 对凝气机器进行监管
3.3.1 冷却面的清理
在长时间使用之后,凝汽器会出现污垢,如果没能及时清理,会影响设备的使用。在凝汽器使用过程中,选取厂区内预留的水作为冷却水,依据实际情况及时清洗凝汽器的冷却面,清洗方式以干洗和酸洗混合的方式为主,冷却面出现污垢后,并不会立即对真空产生影响,因此,为了在污垢对凝汽器产生负面影响之前及时发现冷却面的污垢,需要检测人员定期、及时地对冷却面的污垢情况进行检查,以此选择合适的清洗方式。
在进行清洗时,首先要观察冷却面的清洁程度,然后对比相关数据,如果数据之间的差异比较大,则说明冷却表面出现了污垢,在污垢形成初期,整体结构相对松散,此时可以使用干洗的方法进行清理。在污垢形成时间过长时,采用干洗的方法不能完全清除污垢,此时可以采用酸洗的方法进行清洗。一般情况下,选用的酸洗剂中加入了50%的氨基磺酸,在实际清洗时,还需要根据实际情况加入适量的铜缓蚀剂、氢氟酸等,提升污垢清洗效果,保证汽轮机运行的平稳性。
3.3.2 热负荷控制
使用合适的方式将凝汽器内的热负荷降低,设备的运行效率会大大提高。现有的方法主要是在凝汽器喉部位置设立专门控制装置。常见的有雾化喷头。雾化喷头的使用原理是基于接触能够传热,从而将凝汽器内的热气进行吸收。
3.4 优化汽轮机的启停过程
和汽车启动、停下的原理类似,汽轮机在启动和停下的过程会损耗柴油,同样地,汽轮机在停止运行时也会损耗柴油,所以,如果有方法对汽轮机的启动、停止过程进行优化,则汽轮机在运行时对于能量的损耗将会减低。具体对汽轮机在启动、停止运行的优化措施是:首先在汽轮机运行之前,对汽轮机的运行进行监控,对各参数进行调试,当主汽门压力过大时,汽轮机对能量的损耗会加大,因此在启动汽轮机时,可以采取开高低旁的方式来有效减少其对能量的损耗。对于汽轮机停止运转时,采取的优化措施为滑参数停机,这种方式能够充分利用锅炉中的余热,利用余热进行发电,充分利用了能量,减少了能量的损耗,同时有效降低了汽轮机在停止工作时各个参数的温度,在很大程度上延长了机器的使用寿命。
4 结语
总而言之,在火电厂运行过程中,通过对火电汽轮机采取相应的节能优化措施,显著提升了汽轮机的运行效率,节省了汽轮机运行过程中的能耗,取得了良好的经济效益,实现了火电厂的持续性发展。
参考文献:
[1]张斌.发电厂汽轮机运行节能降耗的措施探讨[J].科技风,2014(22):254-256.
论文作者:王祥
论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/22
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