电厂汽轮机运行中节能降耗问题的思考

来源 :电力与能源系统学报·下旬刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:maomao147
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  摘要:市场竞争环境下,如何降低运行成本,提高经济效益,取得竞争优势,是每个发电企业需要考虑的问题。电厂汽轮机运行过程中产生大量能耗,必须采取合适的节能降耗措施,减少能源使用和能量损失,提高能源利用率。
  关键词:汽轮机;节能降耗;对策
  1、电厂汽轮机运行中节能降耗的可行性
  1.1经济层面
  电厂运行要以经济效益为基础,因此,电厂汽轮机进行节能降耗技术改造前,需要经过严格的设计与预算,认真对比改造所需要投入的成本和可以获得的效益,不能为了节能而节能。根据国内外的实践经验,电厂采购新型汽轮机的成本要远大于改造现有汽轮机的成本,并且改造后的汽轮机降低的能耗与新型汽轮机降低的能耗差别不大,都能节约大量成本,因此,对汽轮机进行节能降耗改造在经济层面上是可行的,符合电厂的经济利益。
  1.2技术层面
  我国电厂汽轮机的技术改造工作已经有几十年的经验,其节能降耗改造技术已经比较成熟。研究表明,电厂汽轮机经过改造后,能源消耗问题大为减轻,能源转换效率得到大幅度提高,同时汽轮机的安全性也得到改善。因此,电厂汽轮机的节能降耗改造在技术层面具有很高的可行性。
  2、电厂汽轮机运行中的能耗影响因素
  2.1汽轮机的密封性
  汽轮机组中,封闭的汽缸可以隔断汽轮机与外界的气体流通,蒸汽中的热能通过汽缸转化为机械能。汽轮机运行中,汽缸通过夹层气流进行冷却,防止内缸热量散发。汽轮机启动冷态时,汽缸通过夹层气流对内缸进行加热。所以,汽缸的密闭性关系到汽轮机能耗高低。
  2.2汽轮机的流通性
  汽轮机的蒸汽通道主要由低压缸、中压缸、高压缸及高压配汽机构组成,是汽轮机中蒸汽的流通部分。当蒸汽通道存在大量尘土污垢时,通道流通性降低,从而影响汽轮机效率,增加能量损耗。
  2.3汽轮机组的温度和压力
  汽轮机组温度过高时,汽缸所需要的空气比重与喷水量增多,损失大量热能;温度过低时,锅炉需要更多的燃料和用电,所需要的能量多,能量利用率低;压力不足时,汽轮机汽缸缺乏足够的动力,消耗的蒸汽过多,必要时需要启动小汽轮机辅助抽气,也会增加能耗。
  2.4凝汽器的真空度
  汽轮机排出的蒸汽通过凝汽器来冷凝成水,凝汽器保持良好的真空度,可以使汽轮机具有良好的能量转化功能,减少燃料使用量。当凝汽器的真空泵效率低、管束堵塞、管束排列不科学时,会造成凝汽器的真空度过低,热能交换效果差,汽轮机效率低。
  2.5汽轮机的操作误区
  汽轮机的启动、运行、停机等操作必须严格遵守操作规程,如果只追求缩短启动时间,或者启动和运行时温度、气压、和真空压力等参数达不到要求,或者操作不合理,也会使能耗增加,还会缩短汽轮机部件使用寿命。
  3、电厂汽轮机运转的节能降耗对策分析
  3.1保证凝结器的真空性
  要确保电厂汽轮机组的正常运行或最优运行,需建立在凝结器为真空的基础上。凝结器为真空时,机组的工作能力最强,而且,还能有效减少耗煤量,使机器的使用时间延长。从而提高其经济效益。具体来说,应从以下几点入手:第一,应保证机组的封闭性,只有这样,真空状态的获取才是最佳的。同时,还应对凝结器进行检修,在这一过程中,还应该排查漏泄的情况。采取的主要方式是灌水;第二,对水泵的运转状态进行检查,如果发现异常现象,就应及时维修。对水箱水位,也应进行定时检查,看其水位是否达标,并在一定范围内控制水温,在运行过程中,将水温控制在26度以下;第三,在该管线中运用的循环水,应不断对其进行监督,以确保循环水要达到相应的标准。与此同时,必须要确保水管中不能出现水垢,一旦出现水垢,就应将其立刻清理干净。这对降低热水能量损耗具有极其重要的作用,对汽轮机工作效率的提升具有重大意义;第四,将水位控制在正常状态下,使机组能够正常运行,从而在一定程度上实现节能降耗。
  3.2汽轮机给水温度的优化控制
  在电厂汽轮机的运行过程中,锅炉燃料量的大小对水温的影响尤为重要,此外,燃料燃烧的充分性与否也严重关系到了水温的大小。在水温不高的状态下,需增加锅炉燃烧的耗煤量与电量,如此,在排烟的时候,就会造成较大的热损耗,对热效率而言,也降低了不少。所以,对其水温进行优化时,务必要控制加煤的分量和速度,以确保工作流程是与规范相适应的。一旦机组开始进行工作,就应对其进行定期维护,以防止因不规范操作而导致的各种程序问题。另外,还应定期清洗高压管道,使管道中的沉淀物能及时清除,以不断提升汽轮机的供热效率,以确保效率最优化。只有这样才能切实有效地减少热能损失。基于排除热管泄露的问题,应对管道进行定期检查,看是否存在异常情况。为了实现机组的安全运行和供热效率的最优化,应确保水位是否处于一个正常状态下。在维修汽轮机之际,尤为重要的是应对供热漏点进行检查,要确保下水室是否具有足够的封闭性。如果其封闭性不足,那么,在加压蒸汽的时候,可能会发生泄露情况。此时,泄露热量会和冷水管互换能量,从而造成热能损耗,而且,当此处的热能发生损耗现象的时候,给水温度也会相应降低,从而延长机组的启动时间。
  3.3改良汽轮机启动、运行和停止操作处理
  3.3.1启动操作
  通常情况下汽轮机启动操作后需要一定时间来进行暖机处理,这就导致其并网耗时时间延长,这就导致启运过程中会消耗较高的电量。针对于这种情况下,一般会采用高低旁的操作方式对其进行处理,使主汽压力和真实控制稳定在规定的区间范围内,以此来提升汽轮机的蒸汽量水平,提升汽轮机暖机速率,缩短汽轮机启运操作时的并网时长。
  3.3.2运行操作
  汽轮机运行模式化多以定-滑-定为主,这种模式下,汽轮机处于较低负荷状态下运行,使锅炉能够充分燃烧,水循环更具稳定性,实现对水泵轴临界转速的有效控制。对于处于高负荷状态下运行汽轮机来讲,则要利用喷嘴调控处理,中间负荷状态下则需要采用气门调控处理,以此来保证汽轮机处于正常的运作状态。利用定-滑-定运行模式时,由于其具有较为广泛的适应性,使机组能够达到一次调频的需求,有利于降低汽流损失。而且当汽轮机处于高负荷状态下运行时,可以通过对主汽压力、温度和加热器水位情况等进行有效调控,以此来提高加热器利用率,缩减汽轮机加热的端差,保证给水温度处于规定的范围内。
  3.3.3停机操作
  汽轮机停机处理中,如果能确定更好的停机动作可以保证能耗缩减。而在汽轮机处于工作状态中依据滑参数做有效的停机操作调控,可以有效的确保通过锅炉余热来达到发电作用,进而有效的达到减少锅炉与汽轮机实际温度,同时有助于机器养护功效。
  3.4汽轮机实行技术的优化改造
  要实现最佳的节能降耗,就应在技术的层面不断的优化以及完善汽轮机。如此,才能获得最佳的汽轮机运行效率。在节能方面改造汽轮机,可以有效降低发电成本,首先,可以从凝汽器开始,对汽轮机的运行效率进行优化,从而保证其系统的安全性与经济性,其中又以凝汽器的操作和运行为主。如果机组的运行与凝汽器性能存在极大的关联性,那么其节能降耗的实现就将具有更高的难度。要想实现节能降耗,就应对凝汽器原本的真空状态、端差等进行改造。
  4、结束语
  随着电厂的快速发展,电厂发电技术水平也在不断提升,特别是热工自动化操作在电厂中的应用,对系统管控、应用技术及监视操作等方面都会有大幅度的改善。通过对汽轮机设备进行不断改良,全面提升其实际操作效能,保证其运行的安全性和可靠性,这对电厂运行经济效益和社会效益目标的实现具有积极的促进作用。
  参考文献:
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