火力发电厂汽轮机组节能降耗措施分析 杨志伟

发表时间:2020/6/9   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:杨志伟 韩子睿
[导读] 摘要:汽轮机组作为火力发电厂主要生产设备,对其进行节能降耗优化设计,对提高企业生产经济效益具有重要意义。
        (申能吴忠热电有限责任公司  宁夏吴忠  751100)
        摘要:汽轮机组作为火力发电厂主要生产设备,对其进行节能降耗优化设计,对提高企业生产经济效益具有重要意义。因此,本文主要探讨火力发电厂汽轮机组高能耗因素及节能降耗措施。
        关键词:火力发电厂;汽轮机组;节能降耗
        近年来,我国经济快速发展,各领域电力能源消耗较大,火力发电厂为了满足社会发展对于电力能源的需求,需要不断提高生产量。为了进一步节约不可再生能源,必须加强汽轮机组的节能降耗措施,优化汽轮机组运行工况,调整其运行状态,科学、有效地进行节能降耗处理,提高汽轮机组的运行效率,实现更好的经济效益。
        1汽轮机组高能耗因素
        1.1 汽缸效率
        汽缸效率为汽轮机组高能耗主要影响因素,虽然作为火电厂主要生产设备,制定了一定管理维护方案,但是在实际操作中,因为缺乏监督,汽轮机组安装与管理维护并不能达到预期效果,实际生产中汽缸效率往往会小于设计标准。汽缸效率较低是导致汽轮机组运行能耗增加的主要因素,需要将其作为优化设计的主要对象分析。
        1.2 通流性
        汽轮机组通流性是影响蒸汽做功大小的关键因素,如果通流性不足,将会造成汽轮机组能耗增大。汽轮机组在正常运行状态下,可以对流通面积以及汽流量大小进行调整,提高汽轮机组缸内效率,达到降低机组运行能耗的效果。
        1.3 出力系数
        出力系数为汽轮机组主要运行指标之一,决定着机组运行能耗。对于电网运行的不同时间段,电力负荷差异较大,电力存在起伏较大的峰谷状态。这样火力发电厂汽轮机组在实际运行中就需要对不断波动的电力负荷进行有效适应,而此适应过程中就会消耗掉大量能源,使得生产损耗增加。
        1.4 汽压温度
        火力发电厂汽轮机组运行,所处环境的温度以及气压也会对其运行效率产生一定影响,在进行能耗分析时需要加强对此方面的重视。例如在汽轮机组汽压较低的情况下,且无法对燃料燃烧过程进行有效调整,就会使得汽轮机组蒸汽流量增加,而蒸汽气压降低,整体运行效率降低。另外,锅炉在运行时,如果吸入的空气比重较大,或者是减温喷水量增加以及燃料品质等因素,便会造成锅炉受热面大量积垢,导致机组运行能耗增加,在消耗掉大量热量的同时,整体运行效率降低。
        2火力发电厂汽轮机组节能降耗措施
        2.1加强节能管理工作
        管理制度是电厂建设的管理基础,一套完善的管理制度可以确保各项生产工作顺利有序的开展,对于加强设备运行的节能降耗也有很大意义,因此,电厂企业应加强节能管理工作。首先,电厂应充分认识到新形势下节能管理工作对于企业发展的重要性,树立节能管理理念,积极认真开展节能管理工作;其次,加强相关部门的协调、配合,做好预定节能规划等初期工作,确保下一步工作的顺利开展;最后,加强考核管理,通过设立专门考核小组,严格按照国家电力行业的有关法律法规进行审查,推动电力企业节能管理向标准化、科学化方向发展。
        2.2优化水循环系统
        在电厂汽轮机组中,水循环系统是能源损耗最大的一个组成部分,因此,为更好地提高汽轮机整体节能降耗的效果,优化循环水系统是一个关键。而从目前电厂汽轮机节能降耗改造实际来看,虽然通过多台同等级机组的运用,整体的运行效率得到了很大提升,但是,目前机组中的循环水系统仍然是单元制,在一定程度上限制了汽轮机组经济效益的进一步提升。针对此问题,电厂企业可通过对水循环系统进行优化,促进单元独立运行的实现。相关技术人员应在对凝汽器负荷计算的基础上,进一步明确循环水用量,并科学合理地调整水泵运行状况,实现水循环系统的节能降耗。


        2.3使凝汽器保持最佳真空状态
        凝汽器运行过程中,排汽通过凝结和冷却转化为水,在汽轮机组中形成高度真空状态,蒸汽不断膨胀,持续做功。凝汽器是汽轮机组的关键部分,其运行状态对于汽轮机组的运行效率有着直接影响,所以为了确保凝汽器的安全性和经济性,尽量使凝汽器保持最佳真空状态,从而降低汽轮机组能耗。
        2.3.1 降低凝汽器热负荷
        汽轮机组运行过程中,凝汽器热负荷降低,能够有效提高汽轮机组运行效率和热效率,根据火力发电厂运营要求和汽轮机组运行特点,采取有效方法,降低凝汽器热负荷。其一,在凝汽器喉部设置雾化喷头,利用热传输方式雾化喷头可以吸收蒸汽凝结热,使除盐水和雾化喷头构成混合凝汽,凝汽器热负荷降低,形成最佳真空状态。其二,在凝汽器上部和排气缸喉部之间设置加热器,连接工业水系统和加热器出口部位,提高加热器的高热效率,使凝汽器运行热负荷不断降低。在凝汽器整改过程中,应根据汽轮机组应用条件和运行要求,选择最佳的方法,降低凝汽器热负荷,减少汽轮机组能耗。
        2.3.2 降低冷却水温
        循环水系统运行过程中往往不受外界因素影响,并且其运行状态对于冷却水温度有着直接影响,若冷水塔设备存在异常问题,会使得出口温度不断提高,严重影响其冷却效果,所以为了避免发生这种问题,应安排专门的工作人员定期对水塔设备进行维护检查,特别是对水槽填料状态进行准确记录,做好归档登记,一旦出现问题,应做好合理有效的处理。
        2.3.3 增强真空系统严密性
        为了确保真空系统处于定值状态,应增强真空系统严密性,严格防护真空系统,安排专门工作人员仔细检查凝汽器和真空系统是否存在泄漏问题,一旦发现泄漏问题,及时进行处理解决,确保真空系统的严密性。同时,工作人员应密切注意抽气器喷嘴,避免喷嘴发生变形和堵塞。结合外部负荷变化情况,合理、及时地调整汽轮机组轴封蒸汽压力,并且严格控制和检验负压系统阀门,防止其发生松动。
        2.3.4 清洗冷却面
        汽轮机组凝汽器冷却面出现大量污垢时,凝汽器冷却管阻力会大幅度增加,这直接影响了凝汽器安全、正常运行,所以应仔细清理冷却面,可以采用酸洗法和干洗法,若凝汽器冷却面污垢无法采用一般方法清洗,可以采用酸洗法,酸洗剂选用浓度为5%的氨基磺酸溶液,然后添加铜缓释剂、酸缓释剂和氢氟酸,有效控制清洗水温使其处于40摄氏度,合理调节水流速度,采用循环冲刷方法,结合清洁度测定标准,科学控制酸度大小,然后通过高位冷却塔水进行反向冲刷操作。并且向凝汽器中灌入除氧器热水,然后通过风机加热吹干冷却管内部,使冷却面污垢硬化,最后再通过冷水反复冲洗,将冷却面污垢有效去除。若凝汽器冷却面存在污垢,会使得凝汽器运行参数数据发生异常。冷却面初期形成污垢时,采用干洗法对凝汽器冷却面进行仔细清洗。
        3正确操作汽轮机的启动以及运行、停机
        1)汽轮机的启动。由于汽轮机在启动时要先进行一段时间的预热,在预热过程中能源消耗有所增加,电厂的发电成本也会跟着增加。为加强对汽轮机启动阶段发电成本的控制,汽轮机在启动前,应先开旁压,等到压力达到2.0 MPa 左右稳定不变后,再打开真空破门,同时确保汽轮机的真空状态压力始终处于- 55 kPa左右,以加强暖机速度,提升蒸汽量,缩短汽轮机启动时间,降低能源损耗。2)汽轮机的运行。在汽轮机运行中,为降低负荷、提高燃料燃烧效率,通常选用定—滑—定的方式来运行汽轮机,此种运行方式在负荷变动的情况下,满足汽轮机机组的一次性调频,降低压力损失,加强能源使用效率,受锅炉内水循环情况变化的影响较小,是最佳的汽轮机运行方式。3)汽轮机的停机。汽轮机一般只有在需要检修时才停机,因此,在汽轮机的停机阶段需要对关键部件进行全面检查,同时设置正确、科学的参数,延长汽轮机的使用年限。
        4结语
        总之,在火力发电厂生产过程中,节能降耗是一个综合过程,对设备改进的方式也是多样的,因此,在汽轮机节能降耗过程中,应从多角度分析,加强节能降耗措施研究,采取有效措施,真正实现节能降耗。
        参考文献:
        [1]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)
        [2]丘宇峰.电厂汽轮机节能降耗的主要措施探讨[J].中国高新技术企业,2015(6)
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