摘要:能源是国家实现可持续发展的重要保障,同时对经济的稳定发展也具有重要的推动作用。对于电厂而言,汽轮机是一种十分关键的蒸汽动力机械设备,其消耗成本可占蒸汽动力整个生产成本的多半以上,为配合节能降耗工作,做好汽轮机的节能降耗工作尤为重要。尤其是在市场经济体制的要求下,有效解决各行业的节能降耗问题是时代发展的必然需求,可缓解我国资源紧张的困境,并对环境不断恶化的现状具有重要的改善作用。因此,做好节能降耗工作意义深远。
关键词:电厂汽轮机运行;节能降耗;策略
1导言
在发电厂的汽轮机运行过程中,由于其自身的运行过程中会产生各种各样的能源消耗,特别是一些污染物会随着汽轮机的运行而发散到空气当中,而当前无论是国际也好还是我国本身也好,对于能源、环境方面的重视程度都越来越高,所以在这种形势下,如何实现发电厂汽轮机运行过程中有效的节能降耗是非常重要的问题之一。而在实际的操作过程中,为了能够对汽轮机的整体性能进行相对应的测试和诊断,才能够最大限度地找到可以节能降耗的突破口,从而达到发电厂汽轮机的节能降耗目的,在实际的操作过程中,需要根据实际的情况,对发电厂汽轮机的技术以及自身的性能进行一定的测试和分析,从中选择更加优化、更加完善的改造方案,这样才能够充分地保证发电厂汽轮机在运行时能够实现节能降耗的总体目标。
2电厂汽轮机能耗的影响因素分析
2.1受到汽轮机组汽缸工作效率的影响
电厂汽轮机内的汽缸主要作用是隔断汽轮机的通流部分和大气间的连接,进而生成蒸汽热能并转换成为机械能的封闭式汽室,同时,在外面连接支撑座架、排汽、进汽以及回热抽汽等各种管道等。当汽轮机组在运行过程中,由于内缸具有很高的温度,其产生的热量会辐射至外缸,在这样的情况下,夹层汽流会起到冷却作用。当电厂汽轮机机组启动冷态时,夹层汽流则会起到加热的作用。因此,汽缸工作效率会对电厂汽轮机消耗热能的情况产生直接性的影响。
2.2运行机组流通性问题
汽轮机的运行机组对于生产过程中能耗问题来讲,有着极为重要的意义。检查汽轮机组的流通性,是进行汽轮机能耗分析的关键点。在汽轮机的运行设备中,其气体的做功功率与运行机组的流通性效果有着直接的影响关系,要想有效提升汽轮机气缸内部的做功效率,可在适当的情况下来增大气缸内部的气流量和流通面积,从而降低汽轮机的能量损耗。
2.3空冷凝汽器现存问题
空冷凝汽器受外界气候影响较大,特别是对于我国西北地区的电厂来讲,由于常年风沙天气,大量的沙尘会堆积在翅片管处,使翅片管热阻提升,破坏凝汽器正常的传热能力。这种问题并不仅仅存在于西北地区,在其他区域也会存在。而且我国幅员辽阔,各地气候环境差异较大,汽轮机运行过程中存在多种情况并存的问题。因此无论处于哪个城市,电厂都需要全面对汽轮机运行中可能存在的问题进行掌握。另外,电厂汽轮机运行过程中,凝结水中容易出现溶氧超标问题,这就降低空冷汽轮机自身的传热能力,导致设备和管道出现腐蚀。而且在冬季运行过程中,空冷凝汽器流量容易出现异常不均,气体凝集会形成设备死区,影响汽轮机运行的效率。
2.4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:汽轮机可用焓减少,耗汽量增加,出力不足,热经济性下降;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。
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3电厂汽轮机运行节能降耗策略
3.1改善汽轮机流通性
在对发电厂汽轮机运行过程中实现节能降耗的主要策略中,首先是要改善汽轮机自身的流通性,而改善汽轮机的流通性需要分为很多方面,其中包括叶片、气封结构、缸体、以及调节级等,只有将这些方面进行相对应改进,才能够保证从整体上对汽轮机的流通性也进行一定的改善。首先就是叶片的改进,对于叶片来说,由于各级的动静叶片在一定程度上都会选择一些比较新型并且高效的变截面扭曲型叶片,这样能够在一定程度上降低二次的流失或者是损耗的程度,从而有效地提高热效率。另外,低压次末级拉筋型的叶片将其更换成能够整圈自锁阻尼型的长叶片,这样才能够对其自身的安全合理运行提供相对应的保证;其次是对气封的结构进行相对应的改进,在实际的操作过程中,需要将高压叶片顶部的两齿平气封形式逐渐更改成为四齿的高低齿气封,这样才能够有效地降低漏气而产生的损失,在对低压末级以及次末级动叶顶部增设相对应的气封的过程中,需要将动叶顶部的间隔进行一定程度的缩小,这样才能够从根本上减少漏气量,从而有效地提高各个级的工作效率,实现节能降耗的目的。而对于缸体的改进,在实际的操作过程中,需要对内缸以及静叶持环实施相对应的优化改进,这样能够有效地提高各个气缸的工作效率,而对于高压进气管则实施相对应的密封改造,从根本上增加其自身的密封环数量,这样能够有效地减少其发生漏气的现象,从而有效地减少损失。
3.2正确操作汽轮机的启动、运行以及停机程序
一般情况下,启动汽轮机需要的冷态气压值为:2.5~3.0MPa;所需温度为:270~300℃;凝结器内真空压力在-50KPa到-40KPa之间。电厂汽轮机在进行启动的过程中需要进行预热,因此,会增加能源的消耗,进而提高发电的成本。在这样的情况下,启动电厂汽轮机的操作过程中,应该先打开旁压,在保证压力稳定在2.0MPa上下不变的条件下,再打开真空门。进而提升暖机速度,减小电厂汽轮机的启动时间;汽轮机在运行过程中,如果想在机组锅炉内水循环情况良好的条件下进行节能降耗,可通过“定—滑—定”的方式来实现电厂汽轮机的运行。采用这样的运行模式,不仅能够在机组负荷发生变动的条件下,满足电厂汽轮机的一次性成功调频,且能够提高机组能源的使用效率;电厂汽轮机通常是在进行检修时方可停机。因此,汽轮机在停机时,相关人员应该加强对机组各个关键部件的全面性检查,同时根据实际需要设置出科学、准确的参数,进而延长电厂汽轮机的使用寿命。
3.3确保凝汽器处于最佳真空状态
在实际的操作过程中,保证凝汽器处于最佳的真空状态,不仅能够提高汽轮机的出力度,而且能够将燃料实现充分的燃烧,在具体的操作中,要安排专业的技术人员定期或者是不定期地对凝汽器的各个部件的密封性进行相应的检查,而一般情况下,对于其实施的检查方法主要是灌水检漏法;另外,设备操作的管理人员需要在其自身的日常运行过程中,对凝汽器运行的状态进行实时有效的监控,保证其各个部件在运行的过程中,都处于正常的状态,并且运行中的水位处于合格线的位置上,这样才能够从根本上避免凝汽器在真空状态下出现下降的现象。另外,凝汽器在运行的过程中,如果出现真空下降的现象可以采取相对应的措施进行及时的处理,避免出现更严重的能源耗损问题,而面对这种现象,一方面可以利用专业技术人员对循环泵的电流以及凝结水的温度进行相对应的参数检测,看其自身是否处于异常的状态;另一方面可以在查找真空下降问题的过程中,安排专门的人员对凝汽器的真空变化情况进行实时的监控和检察,保证其自身所有的检测内容都在合理的规范要求之内,这样才能够有效地对其实施强有力的解决措施。设备自身的运行负荷在降低之后,如果发现其问题所在但是仍然不能够充分地满足当前的作业需求,这种情况下,说明真空下降的现象仍然存在,需要紧急关机停止运行,这样才能够避免造成更严重的损伤。
4结论
综上所述,汽轮机运行的节能降耗在电厂的降耗管理中的作用重大,要使得汽轮机节能降耗工作能够顺利实施,就要对其影响因素进行研究分析,采取科学合理的解决措施,有效提升电厂汽轮机运行的节能降耗。
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论文作者:李坤
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/23
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