分析火力发电厂汽轮机组的节能减耗方法论文_姜波,刘杰,郭晴

分析火力发电厂汽轮机组的节能减耗方法论文_姜波,刘杰,郭晴

(中国电建集团河北工程有限公司 河北石家庄 050000)

摘要:面对世界资源使用紧张的情况,减少能源消耗,提高能源使用率已经成为必然。火电厂是我国国民经济比较重压的部分,随着这几年电源使用不断增多,火电厂消耗的资源也不断增多。面对这样的问题,火电厂企业需要加强节能战略建设。特别是火电厂中的汽轮机组运行,其是火电厂消耗能源的主要部分,加强对该部分的改造是非常重要的。

关键词:火电厂汽轮机;节能降耗;措施

引言

汽轮机作为火电厂的关键设备,其运行的可靠性、经济性直接影响着火电厂的经济效益。由于在火电厂的整个能源消耗中汽轮机所消耗的能源占比最大。所以,企业必须重视汽轮机运行中的节能降耗工作,采取一系列有效措施才实现节能降耗,使火电厂获得最大化的经济效益,促进火电厂的可持续发展。

1汽轮机组运行原理

汽轮机属于发电机的重要组成部分,它是利用化石能源进行燃烧,将化石能源转变成内能(热能或是电能)。资源转化的严厉是将化石能源加热液体将其变成蒸汽,之后将蒸汽转变成机械能、内能或是直接使用热能等。比如:在热火电厂中,汽轮机是利用高温高压蒸汽将锅炉加热,在通过阀门喷嘴传递给高压缸,之后再传入中压缸,再次转入低压缸,最终装入凝汽器中,这样就可以将蒸汽转变成热能,成为汽轮机的消耗能源。在转化蒸汽作为汽轮机运行动力时,需要将汽轮机叶片推动转动,才能将其转变成机械能。

2火电厂汽轮机节能降耗的主要影响因素

火电厂汽轮机设备内部构造复杂,所以可影响火电厂汽轮机生产运行节能降耗的因素有很多,这里简单介绍三种。

2.1汽轮机蒸汽压力与温度的影响

火电厂汽轮机在运行过程中会涉及主蒸汽压力与温度两方面内容,二者成反比,汽轮机工作过程中主蒸汽流量慢慢提高(温度提高),蒸汽压力反而会随之下降[1]。所以,在汽轮机运行过程中,燃料必须时刻补足,否则设备的主蒸汽压力与温度都会严重下降,无法达到汽轮机生产运行节能降耗效果。

2.2缸效率与机组通流性能的影响

缸效率是指在汽轮机生产运行过程中电能转化所能够实现的实际效率效益。就我国目前绝大部分火电厂所采用的汽轮机而言,实现缸效率达到预定值存在较大难度,因为制约缸效率的因素太多,各种因素存在密切关系[2]。简言之,较高的缸效率可直接为汽轮机节约能量消耗,反之,如果气流不断提升,节能降耗的目的也会很快达到。

2.3出力系数与水冷冷凝器的影响

根据火电厂中汽轮机耗电量、电力负荷以及峰值的变动状况,每家火电厂都要结合实际情况对汽轮机作出相应调整,重点关注汽轮机的水冷冷凝器设备,因为水冷冷凝器是火电厂生产能否达到节能降耗目的的一大参考标准。在日常使用水冷冷凝器的过程中,应该注意杂质堵塞与溶氧量抄表问题,它们会直接影响汽轮机的能量消耗程度[3]。

3提高火电厂汽轮机节能降耗质量的有效策略

3.1正确操作汽轮机的启动、运行以及停机程序

在启动汽轮机之前,首先要设定汽轮机的参数,为观察启动曲线值是合理设定启动参数的重要方式。通常情况下,启动汽轮机必须要保证温度、冷态气压以及真空压力都在合理的范围内。冷态气压的标准一般为2.5MPa~3.0MPa,汽轮在这个冷态气压状态下启动是最有利的;真空压力的合理值一般为﹣50kPa~﹣40kPa;温度合理值则应该处于270℃~300℃之间。这三个条件是汽轮机启动非常关键的因素。但是在实践中,汽轮机启动过程中还会遇到各种各样的问题,如,如果温度过低,提升温度的过程中将消耗大量的电能。尽管电能消耗的多少对汽轮机的生产不会产生什么影响,但是高能耗、高排放不符合当前节能减排的要求,还会导致火电厂运行成本的增加。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而要改变这种状况,就要再启动汽轮机过程中先打开旁压,然后再开启真空门,进而对其真空压力进行有效控制,同时还可以加快暖机速度,减少预热时间,以实现快速并网,降低能耗与排放。

3.2科学调整并优化汽轮机的热力系统

通过对汽轮机热力系数的优化,可以有效降低辅助系统的泄露风险,不仅可以实现疏水程度的最大化,而且还可以使疏水点位减少,以减少阀门数量。在安装阀门的时候,对其位置进行合理规划,可以有效减少后续维护工作的难度。同时还要优化系统的热备用方式,减少热备过程中的能量损失。火电厂很有必要对热力设备进行简化,采取正确的运行方式,避免阀门出现泄漏的危险。对热力系统进行优化可以有效降低燃料消耗,提高其工作效率,为热力系统以及汽轮机正常运行提供保障。

3.3保证凝汽器实现最佳真空状态

要使汽轮机可以正常运行,还必须将凝汽器保持在最佳真空状态。凝汽器在真空条件下,汽轮机可以保持最佳状态运行,不仅对改善汽轮机工况非常有利,而且还能有效减少燃料消耗。而通常情况下,要实现凝汽器保持在最佳真空状态,主要采取以下方式:(1)及时对凝汽器进行检查,保证其封闭性,采用灌水的方式对其密封性进行检查,防止发生泄漏;(2)水泵进行定期检修,保证其正常运行,防止在运行中出现故障,通常要对水箱的水温和水位进行检查,将水温控制在26℃以下;(3)对循环水的状态进行检查,使其符合规定的要求和标准。保持循环水的清洁,避免出现水垢或者带入杂质,保证循环水可以正常工作;(4)对水位进行准确控制,水位是汽轮机组正常运行的重要条件。

3.4优化汽轮机运行的所需水温

在汽轮机运行过程中,需要通过锅炉对水温进行控制,也就是通过燃料供给来控制水温。因为,燃料供给量的大小对水温高低有直接作用。通常在实践中,火电厂会提高燃煤供给量和电量使水温提高,但是这种方式的热损失非常高,而热效率较低,因此并不是火电企业最佳的水温控制方式。针对这种情况,火电厂要对燃煤的数量以及供给速度进行精确计算,保证供给的合理性。同时要对高压管道内的杂质定期进行清理,避免对热效率产生影响,保证可以管道可以正常供热。同时还要定期检查管道的密封状况,防止因泄漏导致的机组启动延迟以及热损耗加剧。

3.5设备冲洗方法

对于汽轮机的零部件存在积垢情况,主要有两种冲洗方法:化学冲洗法和湿蒸汽冲洗方法。在选择通流积垢问题时,需要调出转子,放在指甲上,使用溶剂或是高压水进行冲洗,之后使用砂纸和刮刀进行积垢清除,做到保护叶片等;零部件。湿蒸汽冲洗方法,就是利用减压和减温清洗装置,与汽轮机饱和蒸汽连接,在运转情况下进行积垢冲洗,这样设备中凝结的积垢就能够很好的被冲洗掉。如果是积盐积垢可以使用化合物进行清除。化学冲洗方法就是使用化学药物进行冲洗,比如:使用NAOH溶液,但是这种化学物品腐蚀构件通流部分,在使用化学药物时,需要对添加剂的温度和浓度进行控制,之后使用湿蒸汽方法进行二次冲洗,避免有化学残留药剂给叶片等造成腐蚀情况。

结束语

对于一个国家而言,能源是其可持续发展的关键保障,并能够在极大程度上推动社会经济可持续发展。在火电厂的生产及经营过程中汽轮机占据着举足轻重的地位,且其所消耗的成本在火电厂整个生产成本中占比超过50%,企业要符合国家节能降耗的要求,必须做好汽轮机的节能降耗工作。在市场经济背景下,为满足时代发展的必要要求,需对各个行业的节能降耗问题加以较好的解决,从而对资源紧张的问题加以有效缓解,并在极大程度上改善环境进一步恶化的问题。

参考文献:

[1]马旭.电厂汽轮机节能降耗的主要措施分析[J].中国资源综合利用,2017,35(11):90-91+98.

[2]何玉东.电厂汽轮机运行的节能降耗探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2017(30):112.

[3]陈福祥.基于电厂汽轮机运行节能降耗问题分析[J].科技创新与应用,2017(26):183-184.

[4]梁泽斌.浅析电厂汽轮机运行的节能降耗措施[J].智能城市,2017,3(04):218+224.

论文作者:姜波,刘杰,郭晴

论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期

论文发表时间:2019/6/4

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