探讨火电厂汽轮机运行节能降耗措施

发表时间:2020/6/24   来源:《中国西部科技》2020年7期   作者:韦振
[导读] 由于我国社会的快速发展,暴露出了许多以往在发展经济的过程中忽略的环境问题
        摘  要:由于我国社会的快速发展,暴露出了许多以往在发展经济的过程中忽略的环境问题,而随着我国可持续化发展战略的实施,环境友好型社会成了我们发展的目标。在国家大力倡导节能减排、发展低碳经济的时代背景下,对电力需求较大的单位和企业承担较大的节能压力。大力发展节能技术,除了能够有效减少资源消耗以外,对单位和企业的经济发展也有着较大的帮助。本文首先阐述了火电厂汽轮机节能的重要性,并研究了节能降耗的因素,最后提出了帮助火电厂汽轮机实现节能降耗的有关建议,希望能为相关人士提供参考与借鉴。
        关键词:火电厂;汽轮机;节能降耗
前  言
        火力发电是我国电力生产的一个重要生产方式。但是火力发电需要使用化石燃料来作为原料进行生产,在能源消耗方面比其他电力生产方式的成本要高,降低了火力发电的市场竞争力。而由于新技术的不断发展以及应用,电力市场的竞争变得非常激烈,如果不及时发展节能技术,降低能耗的话,火力发电的地位便会不可避免的降低。所以,国家大力提倡节能减排,对火力发电来说既是一次挑战也是一次机遇,想要获得进一步发展,就需要大力发展节能技术,进而推动社会发展。
1汽轮机节能降耗的影响因素
1.1电力负荷因素
    我国在相关领域上的科技发展相对落后,所以电网中的电流经常处于不稳定的状态,受到社会的普遍关注。电流的不稳定主要表现在两个方面:首先是电力负荷,不同地区之间的电网发展不平衡,电力负荷的总体差异较大;其次是电流峰谷的变化,高低状态比较明显。因此,火力发电厂的汽轮机想要适应我国电网中电流不稳定的特点,就需要调整自身的结构。而在调整的过程中往往会损耗一部分能量作为无用功,这部分能量就是节能技术所要节省的能量中的一部分。
1.2设备因素
    气缸的作用是分隔空气与汽轮机中流通的气体,进而保障汽轮机能够正常运行,是组成汽轮机的重要部件。在发展节能技术的过程中,就需要分析气缸的工作原理,提高其工作效率,进而降低汽轮机的能耗。目前我国有关领域的科技尚且处于落后水平,而且相当一部分技术人员的专业素质也不达标,所以国产的气缸在实际应用的过程中往往会出现许多问题,导致实际的工作效率达不到理想效果,进而导致汽轮机的能耗提高,浪费了相当一部分的能量。
1.3温度、压力等因素
        除了上述两种因素以外,还有许多因素会影响汽轮机的工作效率,比如温度以及压力等。一般来说,在气缸进行工作的时候,燃料的燃烧情况对温度的影响较大,而空气以及水的含量则是造成温度改变的主要原因。
        如果空气的含量不足,气缸中的气压就会随之降低,燃料也会缺乏助燃剂而导致燃烧不充分,气缸中的压力就会进一步降低,影响了汽轮机的工作效率,进而提高了能量消耗。
        如果水的含量较多,那么气缸中的压力就会增大,进而导致汽轮机的生产所要消耗的原料增加。这时,如果燃料的供应不足,那么实际温度就会低于电力生产所要求的温度,降低了气缸的效率,而汽轮机本身的能耗也会随之增大。
2火电厂汽轮机能耗降低的措施
2.1冷却水降温
        图1展示的是火电厂循环水原理图。火力发电厂分别有开式循环以及闭式循环这两种水循环系统,其中外界因素对前者的冷却水温度影响较大,而能够对后者的冷却水温度造成较大影响的因素比较多,例如有关设备的实际运行状态等等。想要火电厂能够持续正常的运行,就需要定期指派专业的技术人员来检查维护自身的水循环系统,同时还要检查水循环系统的水质,再根据实际的情况来制定相应的解决方案,在必要的情况下,可以依靠药物来解决问题。
        在实际工作中,如果火电厂的冷却水塔出现了问题,那么冷却效果就会受到影响,进而使得温度上升,最终提高了能耗。所以有必要定期检查冷却水塔,监测冷却水的温度是否出现异常,还要指派专业人员来进行维护工作,确保冷却水塔能够顺利运行。

图1 循环水原理图
2.2汽轮机供水温度的调控
    汽轮机的供水温度直接影响到了燃料的消耗量。供水的温度偏低,那么汽轮机工作所要消耗的燃料就会增加,而燃烧过程中放出的热能以及排出的烟气也都会增加,降低了燃料的利用率。所以,供水温度的调控对于保障汽轮机高效运行具有非常重要的意义。这就要求有关的工作人员要有较强的专业能力以及扎实的知识基础,能够严格遵照有关规定来使用和维护机器,防止操作不当导致汽轮机故障或者留下安全隐患等问题。此外,还应实时监测汽轮机的加热设施,确保水位随时处于正常的位置,并检查其密封性,一旦出现问题就要及时上报并采取相应措施进行解决,为汽轮机的顺利运行提供保障。
2.3对凝汽机器进行监管
2.3.1冷却面的清理
        当使用了较长的时间以后,就需要及时清洗凝汽器中的污垢,否则会严重影响机器的运行情况。使用凝汽器的时候,冷却水使用的是厂区内预留的水,还要根据实际的情况来对冷却面进行清理,在清理污垢时候,主要是采用干洗和酸洗混合的清洗方式。因为在冷却面出现污垢之后的一段时间内,并不会产生实际的负面影响,所以需要有关工作人员在其产生负面影响之前发现并采用合适的方式来处理这些污垢,保障凝汽器能够正常工作。
        在处理污垢的时候,第一步是要观察冷却面上是否存在污垢,通过观察其表面并与有关数据进行对比可以有效确定其是否存在污垢。在污垢形成的初期阶段,其结构比较松散,使用干洗就能进行有效清理,不需要进行酸洗。而如果污垢的存在时间比较久,那么单纯地进行干洗则难以完全清理污垢,需要采用酸洗来处理。酸洗剂中含有50%的氨基磺酸,在进行污垢清理的时候,为了提高效果,还要结合实际的情况来决定要加入多少氢氟酸以及铜缓蚀剂等,保障污垢能够被彻底处理掉,进而保障机器能够顺利运行。
2.3.2热负荷控制
    如果能够顺利降低凝汽器的热负荷,那么汽轮机的工作效率将会得到极大的提高,可见热负荷的控制是相当重要的工作。目前控制凝汽器热负荷的主要手段是在其喉部位置设立控制装置,比如基于接触导热原理而设计的雾化喷头等。
2.4优化汽轮机的启停过程
        汽轮机的启停过程会消耗较多的能量,在提倡节能减排的今天需要对此进行优化。在汽轮机启动的时候,需要遵照有关规范来对相关运行参数进行实时的监测,如果发生异常,就及时进行记录并采取相应的解决措施进行处理,防止由于故障而导致能量浪费。
        一般情况下,都是采用“定—滑—定”的调节方式来对汽轮机的运行进行优化。就是在高负荷工况的时候,对喷嘴进行调节,进而改变流通面积,并最终确保汽轮机能够保持高效的运行状态;当汽轮机在高、低负荷工况之间的时候,使用滑压运行的方式来对锅炉的压力进行调节,进而调整负荷;而当汽轮机处于低负荷工况的时候,采用定压调节的方式来维持汽轮机的高效运行。
        当汽轮机停机的时候,汽轮机的主汽门会关闭,进汽量也会归零,同时各个零部件会缓慢冷却。而根据实际的进汽参数的区别,汽轮机的停机过程又可以被分成额定参数停机以及滑参数停机,其中后者消耗的能量更多,所以要选择前者作为停机方式来进行优化。相较于滑参数停机,额定参数停机能够有效提高锅炉机组热量的利用率,降低了热量的损失,同时还能够帮助其他的零部件进行冷却,提高了汽轮机的安全性。
结  语
        综上所述,在提高节能减排的时代背景下,火力发电厂也要大力发展节能技术才能在竞争日益激烈的市场上稳住脚跟,获取进一步发展。本文旨在提出火电厂汽轮机节能降耗的有关措施以及建议,希望能够帮助火电厂发展节能技术。但是除了文章中所述的建议之外,还应加强对火电厂员工的管理以及培训,加强专业素养,提高他们的节能意识,确保火电厂能够从技术以及管理这两个层面来降低自身能耗。
参考文献
[1]耿真.火力发电厂汽轮机组节能降耗措施探究[J].科技经济市场,2017(11):4-6.
[2]谢辉.火电厂集控运行节能降耗措施分析[J].科技创新导报,2019,16(32):12+14.
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