摘要:在各种新型技术、发电技术出现后,国内电力市场迎来了激烈的竞争。面对此况,火力发电行业意识到这既是挑战也是机遇。节能降耗是提升发电厂经济效益的关键。在发电厂中,汽轮机是最重要的设备,有着很大的耗能量,故为达成节能降耗目的,需要制定可行、有效的措施达成节能降耗目的。
关键词:汽轮机;节能降耗;凝气机器
引言
随着经济社会的发展,人们在生产中越来越追求绿色节能。而在电厂的生产中,汽轮机的运行通常需要消耗大量能源,这显然不利于电厂的长期可持续发展。因此,汽轮机运行中的节能技术研究,成为相关电厂关注的重点。据此,首先对电厂汽轮机高能耗的原因进行了分析,进而探讨了汽轮机运行的节能降耗措施,希望为相关产业的发展提供一定参考。
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两大关键的工作。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,从而进行机械做功。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正常做功。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。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对汽轮机运行操作过程的优化
火力发电厂汽轮机的操作过程主要包括启动操作、运行操作和停止操作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆汽轮机启动操作后需要进行暖机操作,在这过程中会消耗较多电能,因此可以采用高低旁操作的方式进行处理,保证主机控制在稳定的区间范围内,缩减汽轮机的暖机过程,减少汽轮机启动操作过程中的功耗。汽轮机的运行操作可以采用定—滑—定的模式,此时汽轮机处于低负荷运行状态,燃料可以充分燃烧,且水循环稳定性更高,可以实现对水泵轴临界转速的有效控制。在汽轮机停机处理过程中,确定科学的停机动作可以实现对能耗的降低,在这过程中可以根据滑参数进行有效的停机操作调控,这样就可以充分利用锅炉的余热发电,可以缩减锅炉与汽轮机的实际温度,这样还有助于机器养护功效。
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蒸汽,同样地,汽轮机在停止运行时也会损耗蒸汽,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。
3.4提高给水温度
给水温度对于锅炉燃料使用率具有直接的影响,随着给水温度的升高,燃油的使用效率也会显著提升,当给水问题过低时,会增加煤炭的消耗,且燃烧不充分也会增加温室气体的排放,加重大气污染。为了提高给水温度,就需要保证高加投入率,在汽轮机组滑启、滑停时,对给水温度加以合理控制,且在启停过程中需要投入高压加热器,在日常维护过程中应对汽轮机组中换热器进行清洗,以防止换热器内污垢分布不均造成热压力或温差压力,从而达到节能降耗的目的。
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:
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[3]浦同锦.对火电厂汽轮机运行节能降耗措施的几点探讨[J].科技风,2017,16:233.
论文作者:王建华
论文发表刊物:《电力设备》2019年第20期
论文发表时间:2020/3/3
标签:汽轮机论文; 火电厂论文; 污垢论文; 过程中论文; 节能降耗论文; 凝汽器论文; 蒸汽论文; 《电力设备》2019年第20期论文;