火力发电厂汽轮机组节能降耗研究论文_孙权

火力发电厂汽轮机组节能降耗研究论文_孙权

(华电内蒙古能源有限公司 151400)

摘要:随着国民经济的不断增长,人们对电能的需求也越来越多。汽轮机是火力发电厂的重要设备,同时也是主要的耗能设备,采取有效措施实现对汽轮机组的节能降耗可以有效地提升电厂的经济效益。电厂的相关工作人员要不断探索与研究,要善于总结与归纳,根据电厂的实际状况,采取行之有效的节能降耗措施,实现对汽轮机组的节能降耗,从而有效降低电厂的发电成本,提升电厂的经济效益。

关键词:火力发电厂;汽轮机组;节能降耗;电能需求;

1火力发电厂汽轮机能耗高的部位及原因

2.1 汽轮机组能耗高的原因

汽轮机是火力发电厂中的一种原动机。一般情况下,汽轮机主要是与泵、发电机、锅炉以及凝汽器等设备进行配套使用。汽轮机耗能量大的主要原因有以下两点:(1)汽轮机本身、喷嘴室以及外缸极易发生变形,低压缸出汽边水腐蚀的现象也非常严重,隔板汽封以及轴端汽封的漏气现象非常严重,调节阀油动机的提升能力不强,气阀压损大,热力系统也极易发生泄漏现象等;(2)汽轮机组运行与调整,并未选择有效的优化运行方式、凝汽器真空偏高以及冷却水温度过高等都会增加能耗量,从而增加火力发电厂的成本支出。

1.2 水冷凝汽器方面存在的问题

在水冷凝汽器方面主要存在以下问题:(1)冷却水水质。如果冷却水的水质不佳,那就极易导致凝汽器的钢管出现结垢现象,从而对汽轮机排汽换热操作产生一定的影响;(2)耗水量较大。在水冷凝汽器发电机组中,其多于90%的耗水量都会在冷却塔内蒸发;(3)凝汽器发生泄漏现象,冷却水会流入一定量的凝结水并且进入到锅炉中。给水质量较差会造成汽水的品质超出标准,而给水在长期超标的状态下或是有大量的冷却水进入到系统中,都会造成锅炉水冷壁产生比较严重的结垢现象,进而会引发垢下腐蚀,然后水冷壁管会发生爆炸或者鼓包现象,而且还会造成蒸汽中带有大量的盐分,使得流通部分以及汽轮机阀门产生比较严重的盐垢,不但会减小通流面积,而且还会降低机组的出力。除此以外,在调节汽门以及主自动汽门发生严重积垢现象之后,极易产生卡涩,进而导致机组超速。

2 火力发电厂汽轮机运行节能降耗的措施

2.1 降低冷却水温

在开式循环系统当中,外界的自然条件会直接决定冷却水的温度。然而在闭式循环系统中,影响冷却水温度的因素不仅包括自然条件,同时还要受到设备运行情况的影响。所以,为了能够定期、有效地检查循环水的水质,要深入分析实际情况,必要时可以加入一定的药品。在冷却水塔运行过程中遇到障碍的时候,其出水口的温度会大大提升,所以为了能够有效保证水塔的正常、稳定运行,必须要严格制定与充分贯彻落实维护责任制,要定期检查水塔内部的填料、喷嘴以及排水槽的运行情况,从而有效防止发生局部阻塞而对冷却效率所产生的不良影响。

2.2 保证锅炉补给水的温度

如果给水温度偏低,不但会增加锅炉燃煤量,而且还可能会造成锅炉排烟量温度的急剧上升,增加排烟所带来的热损失,进而降低锅炉的生产效率。对此可以采取以下措施给予解决:

2.2.1 在气轮机组大、小修检查时对加热器实施检漏操作。对高加筒体以及水室隔板实施密封性检测操作,对加热器铜管实行漏检操作。一旦水室隔板加工焊接不良进而引发质量问题,那么往往会导致高压给水出现“旁门左道”现象,而一些铜管会缺乏经过加热操作,这样就会大大影响到蒸汽与水之间的热量交换,导致水温无法上升;加热器受热面筒体密闭性产生问题,这样就会在发生阻塞时,减少蒸汽对给水的热交换,从而降低水温。

2.2.2 保证加高的顺利运行。为了有效提升锅炉的给水温度,可以对加高采用以下操作:(1)合理选用疏水器;(2)合理选用换热器。例如可以选用管板U型管式高压加热器,其具有传热速度快及焊口少的优势;(3)合理调整加高进汽量。

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2.3 保持凝汽机的最佳真空状态

作为火力发电厂汽轮机组的一个必不可少的组成部分,凝汽器主要是负责把汽轮机的排汽经过冷却后凝结成水,从而产生高度的真空,这样就可以促使进入到汽轮机内部做功的蒸汽发生膨胀直到低于大气压,从而增加做功。假如凝汽器无法正常稳定地运行,那么就会严重影响到汽轮机组的稳定、安全运行。所以,为了有效实现火力发电厂的节能目标,必须要保持凝汽器达到一个最佳的真空状态。

2.4 加强对汽轮机组运行过程的管理

2.4.1 加强对汽轮机组启动过程的管理。要严格按照相关的规章制度启动汽轮机,要实时地监控汽轮机的启动以及冲转参数等,要将主汽压维持在2.5~3.5MPa范围内,要保证其主汽压的温度不低于300℃,保证其最高温度不得超出标准温度的50℃。除此以外,还要保证凝汽器的真空度不高于60kPa。当然,在汽轮机运行的过程中,可能无法完全达到上述的标准参数。有时候,其真空度会高于80~90kPa,汽压会高于2.5~3.5MPa,因此,每次汽轮机启动之后都必须要经过一个长时间的暖机过程,这样就大大增加了并网时间,而且还会使得启动汽轮机所需的电力大大增加,会影响到暖管的效果,造成启动汽轮机的主汽压偏大。对此,可采用“开高低旁”的做法,要将主汽压的数值保持在2.5~3.5MPa范围内,同时将其真空度维持在65~70kPa范围,对此最有效的操作即为控制蒸汽量,这样能够有效提升汽轮机暖机效率,从而有效控制胀差,并且可以大大缩短并网的时间,进而实现降耗目标。

2.4.2 加强对汽轮机组运行过程的管理。为了有效地控制汽轮机组的运行过程,可以采用“定-划-定”的模式。在低负荷的施工状况下,为了有效保证锅炉内部燃烧和水循环的稳定性,有效控制水泵轴在临界转速上所受到的限制,可以借助定压调节的方法,调节高负荷区域的喷嘴,并且采取更改通流的面积的方法来确保汽轮机的高效运行;针对汽轮机运行过程中的负荷中间区域,往往是采取调节汽门的方法来关闭运行。此模式能够有效地调整与适应负荷的改变,从而使其能够充分适应汽轮机组一次调试的准确性,大大减少调节中所失去的流量。在汽轮机组高负荷运行的状态下,需要适当地提高主汽压力与温度,这样才能有效地保证加热器的利用率,并且适时地控制加热器的水位,进而有效降低汽轮机加热器的压力,实现提升给水温度的目标。

2.4.3 加强对汽轮机组停机过程的控制。汽轮机组停机的时机是非常关键的,所以必须要选择适宜的温度,并且在设备良好的状态下,实施停机操作。例如在正常运行中往往是用滑参数的方式来完成停机操作。这样不但可以有效借助系统内部的余热来实现发电,而且能够大大地降低系统的温度。可以有效地控制锅炉等设备的温度,而且也为设备的维修与维护提供了便利条件,进而实现降耗的目标。

3 结语

在当前的经济环境形式下,节能降耗成为时代的主流,汽轮机作为火力发电的一重要组成部分,也是耗能大户,对火力发电的经济运行、节能降耗有着直接影响。随着人类需求的不断变化,供应商也在不断变化着,许多问题也在更新变化着,所以我们要在实践中不断发现问题,并寻求解决问题的方法。火力发电厂汽轮机组的节能降耗是一项复杂的工作,为了降低能耗,需要我们在实践过程中总结经验、不断发现、引进先进技术和先进人才降低汽轮机组能耗,保证系统节能效果,提高社会生产率。

参考文献

[1] 杨永明.自动化技术在电厂节能减排中的应用与研究[J].中国高新技术企业,2011,(33).

[2] 林龙.电厂汽轮机运行的节能降耗探讨[J].黑龙江科技信息,2012,5(4).

[3] 张轩,奚家硕.火力发电厂汽轮机的优化运行对策浅议[J].电子制作,2015,5(3).

作者简介

孙权,(1972一),民族:汉族籍贯:黑龙江省安达市人职称:工程师职务:现于华电内蒙古能源有限公司安全生产部生产计划主管从事电力安全及生产管理工作。单位: 华电内蒙古能源有限公司。

论文作者:孙权

论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期

论文发表时间:2017/9/19

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