摘要: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。
关键词:电厂汽轮机;运行;节能降耗;对策
在电厂中,汽轮机属于电厂发电机的重要组成部分,汽轮机就主要利用锅炉加热产生的高温高压蒸汽,通过阀门喷嘴、高压缸、中压缸、低压缸和凝汽器等设备将蒸汽转化为最终的热能和电能。由此可以看出,若想实现电厂生产节能降耗,主要通过提高机组通流效率、凝汽器真空,减少系统泄漏以及优化进汽参数、优化辅助系统和辅机运行方式等手段来实现。
1电厂汽轮机耗能高的原因分析
1.1汽轮机缸效率和机组流通性能
汽轮机的缸效率指的是汽轮机在工作过程中将其他形式的能源转化为电能的效率,根据相关调查,我们电厂目前使用的汽轮机的缸效率普遍偏低,因而在生产过程中会消耗大量的能源。而汽轮机组流通性是决定汽轮机设备中气体正常做工率的关键因素,如果在生产过程中能够根据生产的需要加大流通面积与汽流量,就能进一步的提高汽轮机的工作效率,从而真正实现节能降耗的要求,在实现经济效益的同时,也能够发挥其社会效益。
1.2水冷凝汽器问题
其主要包括冷却水的水质及凝汽器泄漏两方面。冷却水水质差的问题,使得汽轮机的排汽效果不佳,大部分的水都会被提前蒸发,浪费了水资源。同时其泄漏问题导致冷却水中出现少凝汽水,使得结垢现象的产生。长此以往,不仅降低了汽轮机的使用寿命,而且给生产带来了安全隐患,容易会造成安全事故,造成严重的经济损失。
1.3汽轮机主蒸汽温度和压力
其指的是汽轮机在正常运行状态下,进入汽轮机的蒸汽压力及温度。如果不能保证燃料得到及时的补充,在汽轮机主蒸汽温度和压力都降低的情况下,就会消耗大量的能源,而且影响了汽轮机的生产效率。在这种情况下既浪费了资源,又没有获得更大的经济效益,对于电厂而言无疑是不利的。
1.4机组负荷率的影响
根据电网负荷以及峰值的变动状况,需要电厂对汽轮机作功进行相应调整,以满足电网需求。若机组负荷率在最佳区间,则汽轮机的经济性最优,同时能量消耗也最少,达到节能降耗目的。因此,机组负荷率会直接影响汽轮机的能量消耗程度。
2电厂汽轮机运行中节能降耗的具体措施
2.1确保凝汽器的真空度
为能够达到汽轮机节能降耗的目的,应确保汽轮机在运行期间凝汽器的真空度,主要措施包括:(1)做好凝汽器的真空严密性试验工作,确保凝汽器没有泄漏情况发生,及设备具有良好的真空密封性;(2)做好水冷凝汽器钢管或空冷凝汽器散热器的清洗工作,确保其中没有水垢或灰尘,以此来确保换热良好。
2.2控制好给水温度
电厂汽轮机机组要能够顺利运行,需具备一定的水温条件,当水温出现变化时,则燃料量也会出现一定的改变,例如:当水温过低时,电力生产中就需要燃用更多的燃煤,从而就排放出更多的烟气,大大降低设备的运行效率;所以,应对汽轮机组运行期间需要的水温加以优化,从而提高汽轮机的运行效率。应确保汽轮机加热器处于合理的水位,从而保障设备的安全运行。在实际工作过程中,有关人员需定期检查加热器钢管的密封性与漏点问题,并定期的维护汽轮机,以此来确保汽轮机的可靠运行。
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2.3控制好汽轮机的启动、运行、停止
在启动汽轮机的过程中,需恰当的选择启动参数,参考规范为启动曲线,只有这样才可以保障参数的恰当性,一般而言汽轮机启动过程中,运行人员需对一系列参数进行合理控制,包括:主蒸汽温度的值是300-350℃;真空的值是-90到-80kPa;冷态主蒸汽压力的值为4.0-5.0MPa。但是,在具体运行过程中,因需要较长的暖机时间,这就导致并网时间过长,进而在极大程度上增加厂用电量和燃料的消耗,这就背离了节能降耗的目标。对于这一现象的处理,应在启动过程中确保主蒸汽压力,再进行以下步骤:(1)及时调整旁路,迅速提升冲转参数;(2)合理调整凝汽器真空,使之在合适范围内,进而将进入汽轮机组的蒸汽量加以增加,让暖机以更快的速度进行。此外,运行人员合理优化,让并网时间更短。当汽轮机处于运行状态时,在负荷不稳时可选择“先定—后滑—再定”的手段,以此来合理把控调整,将由于不间断冷却引发耗损的热量加以降低,确保相应参数一直处于科学范围内,在极大程度上杜绝由于发生紧急情况而造成设备故障,最终达到节能降耗的目标。
2.4监视段及各段抽汽参数对标分析
(1)简化疏放水系统,安装疏放水阀门温度测点。对主汽、再热、给水、抽汽、旁路、排污等系统的疏水和汽轮机缸体的疏水阀门后加装温度测点,以监视疏水阀的严密性,便于及时发现疏水系统的泄漏缺陷,及早采取措施消除缺陷。这是治理和防止热力系统泄漏的长期而有效的手段。同时要优化热力系统布置,简化疏水系统,减少疏水阀门的数量,最终达到方便疏水系统维护和泄漏缺陷的消除,降低疏水系统的泄漏量的程度。
(2)严格控制汽轮机各类汽封的间隙,积极采用先进的汽封技术。可选用成熟可靠的布莱登汽封、蜂窝式汽封和铁素体汽封,可将固定式叶顶汽封改成有退让间隙的弹性汽封。
(3)细化配汽系统的管理,通过试验和调整使调节汽门的重叠度处于最经济状况下运行。
(4)加强冷却塔、胶球系统、凝汽器管束的治理,提高真空度。利用大、小修和机组停机期间,要对冷却效率偏低的冷却塔的填料和淋水喷嘴进行检查,及时修复已损坏的填料和脱落、泄漏、堵塞的喷嘴,同时对胶球系统、凝汽器管束进行治理,大小修后的机组,环境湿球温度与冷却塔出口循环水温差不大于7度;凝汽器胶球清洗系统必须能够正常投入运行,凝汽器端差控制在3度以内;在凝结水温20度时,真空度要大于93%。
(5)在机组启动和停机过程中,利用邻炉蒸汽或公用辅助蒸汽系统,为机组汽动给水泵提供汽源,直接进行汽动给水泵的启动,以节约厂用电。
2.5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。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。
2.6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。
总之,汽轮机是电厂生产中的最重要的设备,为了获得更大的经济效益,必须在现有水平的基础上对其进行改进,以摆脱其对能源的依赖。综合分析各种影响因素,通过技术水平的提高,对汽轮机的工作性能进行优化,总而提高电厂的生产效率。我们要认识到任何事物的改进都不能一蹴而就,要在实际生产过程中不断的加以调整,才能获得最佳的效果。
参考文献:
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[3]黄强,袁涛.节能降耗优化汽轮机组系统[J].硅谷,2010(01):46-48.
论文作者:张捷尚
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
标签:汽轮机论文; 凝汽器论文; 节能降耗论文; 电厂论文; 疏水论文; 机组论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第33期论文;