摘要:随着中国大力推进产业结构调整,高耗能用电比重下降明显,同时大量新能源接入电力系统以及季节性丰、枯水期导致的水电容量变化对电网的影响,都极大加剧了电网负荷的峰谷差,大型火电机组必须参与深度调峰,甚至以频繁启、停机的方式参与电网的调峰任务。因此,研究火电机组启动阶段节能技术及甩负荷后的快速稳定对现阶段火电行业节能降成本具有重大意义。
关键词:汽轮机;转速控制;数字电液控制系统;节能;暖机
引言
近年来能源市场快速发展竞争愈发激烈,也正因此电厂所能获取的利润也在逐渐降低。如今我国越来越重视节能减排工程开始革新生产技术,在保证效率的前提下节约成本提高能源利用率避免浪费,许多企业也基于此进行研究,希望对高耗能设备进行改进提高利用率降低成本。通过对电力企业热力系统进行研究可知,汽轮机组是尤为重要的一部分,但其也会消耗大量的能源,因此怎样真正做到节能降耗是一个值得思考的问题。
1造成电厂汽轮机能耗较高的原因
1.1汽轮机轴封系统漏汽量
汽轮机属于涡轮式设备,在工作的过程中主要是对蒸汽热能进行转化从而使其成为机械能,因此,汽轮机转换效率如何往往会影响到能源利用率。但通过运行情况进行研究可知,汽轮机实际转换效率一般情况下都无法达到设备所需到达的标定值,而该现象的出现也是多个原因的综合作用的结果,例如,汽轮机轴封系统漏汽量,如果无法对汽轮机轴风系统蒸汽压力进行精确有效的调整,便有可能会导致汽轮机前后轴风漏气量加大的情况,如此一来并会导致蒸汽损耗较大。
1.2受到汽轮机冷凝技术的制约
(1)空气冷凝器。电厂的汽轮机中空气冷凝器在进行运转过程中,如果周围的环境风沙比较严重,向我国的西北地区一样,就会使冷凝器的翘片堆积大量的尘土,从而使冷凝机的翘片管热阻不断增大,严重影响其传热功能,与此同时,当冷凝机处于负风压区域时,翘片堆积大量的尘土还会影响风机进行空气的流通,从而使汽轮机内部热量增加,长此以往,就会使其内部的设备设施受到高温而损坏。(2)水冷凝器。电厂的汽轮机中水冷凝器在进行运转的过程中,因为冷却水自身的水质问题,导致汽轮机的凝气管中出现大量的水垢,从而使汽轮机的散热排气效果受到影响。与此同时,凝汽器出现泄漏的情况,也是造成汽轮机耗能较高的问题之一,当凝汽器出现泄漏后,就会使冷凝器中的冷却水流入到凝结水中或者是锅炉中,长此以往,就会使水质超标,从而使锅炉的水冷壁出现结垢、腐蚀的现象,甚至会使锅炉的水冷壁发生炸裂等问题,为电厂的安全埋下较大的隐患。
1.3汽轮机主蒸汽压力和温度的影响
其轮机运行效率一般情况下会受到主蒸汽压力、温度两方面的影响,若前者下降则主蒸汽流量便会开始增加,如此一来,便会出现蒸汽损耗的情况,而一旦主蒸汽压力过高便有可能出现汽轮机组负荷大的情况,影响喷嘴、叶片,使运行的安全性产生隐患。另外如果主蒸汽温度降低,则已有可能会影响到末级叶片湿度使其不断增加,如此不但会出现时期损耗影响效率还有可能使冲蚀更严重,出现汽轮机组运行安全隐患。
2汽轮机转速控制模式下的节能研究
2.1保持汽轮机的凝汽器真空度处于良好的状态
要想提高汽轮机的使用效率,降低能耗,就必须保持汽轮机的凝汽器时刻处于最佳的真空状态。
保持凝汽器处于真空状态应从以下几方面进行:首先,电厂的相关工作人员可以采用灌水检漏的方发加强对凝汽器的检查,从而保证凝汽器的封闭性;其次,加强对凝汽器运行过程中的监视工作,时刻保持凝汽器的运行水位处于正常的范围内,与此同时,还要对凝汽器的水温进行控制,水温的最佳状态应控制在26摄氏度;最后,要对凝汽器的循环冷却水做好监督,确保循环冷却水的质量达到相应的标准,使其换热效果始终处在最佳的状态。
2.2重视并改进汽轮机的运行操作
认识到计算机运行操作的重要性并对其进行改进,不但能够保证汽轮机运行状态也能够延长使用年限,节约能源。例如,如果使用传统方法启动计算机,那么首先需要进行暖机,如此便不可避免地会出现能源浪费。工作人员通过对高低旁调整主、再热蒸汽压力和温度等方面进行利用,从而使凝汽器真空略低,如此一来便会使蒸汽量加大暖气速度加快,提高汽轮机启动时间节约能源。其次,若若出现计算机停机的现象,工作人员可选择通过滑停的方式作业,这样一来既可以降低设备温度也能有效利用锅炉余热,降低能源损耗。
2.3甩负荷后快速稳定转速的方法
大型火电机组必须适应深度调峰模式。在超低负荷方式下,运行参数、煤质、辅机设备等因素加大了机组安全稳定运行风险,特别对于超临界机组,深度调峰负荷大多趋于锅炉干、湿态临界点,此时汽动给水泵也面临最小流量保护动作点,机组常因运行不稳或操作不当发生非计划停机,尽快稳定机组转速、并网,避免过多电量损失和相关调度考核,是节约成本的关键。对于设置有高、低压二级旁路机组,甩负荷后高、中压调节门会临时关闭后又重新开启,补充动能维持额定转速,此过程受高、中压调门阀位函数、旁路阀开度及其特性影响。为解决带高、低旁路机组甩负荷后常因再热参数波动大、转速难以稳定、运行人员操作繁琐等问题,优化机组甩负荷后的DEH转速控制逻辑(见图3),即以再热蒸汽为汽轮机维持转速的主要动力汽源、主汽实时补充的方法,能够快速稳定汽轮发电机组甩负荷后的转速,自动化程度高,可缓解运行人员工作压力。
2.4加强汽轮机给水温度的控制
在对汽轮机进行节能降耗的工作中,加强汽轮机给水温度的控制也是重要的措施之一。因为在电厂进行发电过程中,如果锅炉中的水温较低,就会增加燃煤的消耗,从而使用电量增加的同时降低锅炉的运行效率,所以,控制好锅炉的水温,十分重要。要想控制锅炉的水温,就必须控制好锅炉的送煤量。除此之外,相关的工作中人员还要定期的对高加热系统内部的水垢以及其他沉淀物进行清理工作以及做好管道的渗漏检查,从而全方位的保障汽轮机的运行效率,实现节能降耗的目标。
2.5重视并优化除氧器的运行调整
汽轮机系统包括多个部分,其中除氧器便是不可或缺的组成部分,影响着机器的运行安全和效率。其主要作用如下,主要是利用热力除氧原理去除锅炉给水中的多种气体,其中便包括氧气,从而保证水质避免因水中蕴含多种气体导致的腐蚀的情况出现,保证锅炉换热能力提高能源和热量的利用率避尽可能的免损耗。其次,除氧气还能够储水,如果出现凝结水量、给水量二者存在差异的情况,可选择利用除氧气本身所已经储存好了的水调节至平衡状态,保证锅炉给水量的充足,满足运作要求。
结束语
综上所述,汽轮机是电厂生产过程中重要的设备之一,做好汽轮机的节能降耗工作,可以有效的提升电厂的经济效益以及发电能力,提升电厂的市场竞争力。因此,相关的工作人员一点要从多角度对汽轮机进行优化,从而实现汽轮机的节能降耗目标,促进电厂可持续发展。
参考文献
[1]李翠平.关于电厂汽轮机节能降耗的研究与探讨[J].绿色环保建材,2019(12):54.
[2]赵锋.电厂汽轮机节能降耗主要措施分析[J].冶金管理,2019(21):133+136.
[3]周欣.浅谈电厂汽轮机节能降耗改进措施[J].企业科技与发展,2019(11):110-111.