发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术 王文刚

发表时间:2020/6/29   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:王文刚
[导读] 摘要:随着汽轮机技术的不断创新与完善,其热效率也得到了较大的提升。
        华能呼伦贝尔安泰热电有限公司扎兰屯热电厂  内蒙古扎兰屯市  162650
        摘要:随着汽轮机技术的不断创新与完善,其热效率也得到了较大的提升。随着我国经济的迅猛发展,并在在市场经济的推动下,电力行业也面临着节能增效的压力,因此,全面加强发电厂汽轮机运行效率的有效性,全面降低能源消耗则其是有效提升经济效益、社会效益的最要途径。发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术进行了分析。
        关键词:发电厂;汽轮机;辅机设备;节能技术
        一、火力发电厂汽轮机辅机类型
        1.1抽气设备
        火力发电厂汽轮机组会将射流式抽气机、容积式真空泵抽气机来作为辅机,其中,容积式真空抽气机的主要运行模式是离心式或液环式;而射流式抽气机则主要是不断地喷射气体来提高抽气设备的蒸汽压力。抽气设备是火力发电厂汽轮机组的主要组成部分,其主要作用在于:启动汽轮机组的同时抽出加热器、凝汽器等处的空气,以便能够及时创造出所需真空值。待汽轮机实现正常运行之后,为了能够对凝汽器的真空值进行有效维持,还可将凝汽器内的少量空气(由外界漏入)和不凝结气体抽出。
        1.2冷却设备
        火力发电厂汽轮机组所采用的冷却设备主要包括封闭式冷却设备与开放式冷却设备,其中,开放式冷却设备配备的电源系统为直流电源系统,封闭式冷却设备则主要是由冷却水箱、喷水池来进行组成。水温在冷却之后通常可以维持在5~10℃,既可提高火力发电厂的经济效益,又可降低汽轮机组的运行成本。
        1.3凝汽设备
        凝汽设备可细分为凝结水泵、抽水设备、冷凝器等多个设备,若运行周期内凝汽设备的涡轮排气状态为真空状态,那么就可大幅度提高火力发电厂的生产效率与工作质量,无疑会有利于火力发电厂的可持续性发展。
        1.4发电节约能源的目标
        在宏观的角度来看,我国将在2020年每万元GDP的能耗将达到由2003年的2.66t的标准煤炭量下调到1.55t的标准煤碳量。2004~2025年的年均节约能耗量大概为之前的3%,结果形成的节能能力为15亿t的标准煤,这相当于同一时期我国国内的规划的新增加能源生产总量13亿t的标准煤的1.1倍,相当于二氧化硫的排放量减少了2000万t。从煤炭资源这个主要成品单位能耗指标来看,我国将在2010年总体达到20世纪90年代的国际先进水平。与此同时,我国的大中型企业将达到21世纪初期的国际先进水平,2020年达到或接近国际的先进水平。我国的火电供电的煤炭消耗总量在2010年达到每标准煤360g,在2020年预期达到每标准煤320g。这些资源目标需要我国的国家企业和人民的共同努力,提高科研技术的投入,在自主研发的同时,不忘向工业发达国家学习借鉴,吸收长处为己用,从而达到节约能源的目标。
        二、现阶段发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术的有效应用
        2.1积极进行冷却水塔技术改造
        对于当前的汽轮机及其辅机设备来说,在进行节能技术改造过程中,工作人员应加强对当前的冷却水塔的重视力度,合理对其进行维护,保证其稳定的运行,充分发挥出自身的功能,满足当前的需求。积极对冷却水塔内部装置进行维护,可以直接保证冷水塔自身具有良好的换热效果,例如,工作人员可以结合实际情况,对当前的冷水塔进行改造,如,加入合理的进风导流装置,利用其装置自身的优势性能,降低外界的风对其换热效果产生的影响,提升其工作效率。与此时,还应加强对凝结水位的控制,保证其处于正常的状态,进而间接的保证其换热面积符合标准,从整体上提升机组运行的安全性能与经济性能。


        2.2合理进行加热节能技术应用
        对于现阶段的发电厂汽轮机热力系统来说,其自身在运行过程中,主要是通过当前的燃料燃烧进行加热,进而提供热水,但在水加热过程中,由于其在过程自身的性质影响,会造成一部分能源损失,如,热量的消散,并且由于水的初始温度过低,导致其产生的能源消耗更大,降低锅炉自身的实际热效率,造成能源损耗。因此,应合理的对当前的加热系统进行有效的改造,严格控制水的初始温度,具体来说,可以从以下几方面进行:
        首先,提升现阶段的高压加热器自身的投入率,在实际的汽轮机组正常运转过程中,应严格按照现阶段的操作规范进行执行,及时对高压加热器进行解列与投入,在不断的发展过程中,促使其避免在汽轮机的运行过程中出现高压加热器解列情况,满足实际的需求。同时,加强对高压加热器进行维护,降低由于人为操作失而引起能源损耗,保证其水位始终稳定,定期对加热器进行清洁,
        通过清除其存在的污垢提升换热管自身的传热效率,降低该部位的热应力,实现有效的节能。其次,对加热器自身的水位进行合理的控制,在汽轮机加热器正常工作过程中,当其自身的水位出现升高时,将导致其对换热管进行淹没,进而减少换热面积,并降低实际的换热效率。与此同时,注重对加热器的维护,避免发生疏水倒流入汽轮机中,造成严重的安全隐患,甚至引发安全事故,因此,工作人员应积极进行合理的分析,严密对其进行检查,在保证其严密性,一旦发现加热系统问题,应立即进行停止运行,并及时进行维护,保证其安全运转。最后,合理对凝结系统进行改造,汽轮机在实际的运行过程中,蒸汽做功的过程属于降温与降压的过程,通常情况下,其压力降到最低,蒸汽做的功越大,因此,应保证凝结系统自身具有良好的性能,充分发挥出自身的作用,并始终保持在最佳的状态,从根本上提升功率。因此,工作人员应积极对当前的凝气设备进行改造,保证其真空系统的严密性,并定期对其进行合理的检测,如,通过合理的实验,民企给的高精度数值,一旦发现其凝结效果不佳或者不合格时,应及时进行维护,在不断的发展过程中,优化其整体性能,提升利用率。
        三、导致发电厂汽轮机及其辅机设备出现能量损耗的原因
        通过深入的分析研究发现,发电厂汽轮机气缸作为一个封闭良好的气室,其不仅有效的阻断了气缸内气体与外界空气的联系,同时也促进了蒸汽能向机械能转化的效率。但是,由于气缸内与外部还存在着空气夹层,所以气缸在实际运行的过程中,会利用热辐射作用将缸体内部的热能传递至缸外,再加上此时夹层内的气流也具有加热气缸的功能,所以确保了气缸内的工作效率。由于汽轮机在正常运转的过程中,气缸内的喷水量对温度、气压等产生了一定程度的影响,随着喷水量与空气间比重的不断增加,气缸在运行过程中实际需要消耗的热能也随之相应的增加。在这一过程中,由于汽轮机自身的工作效率正处于相对较低的状态,从而导致能量耗损情况的出现。所以,在汽轮机运行的过程中,不仅要采取切实可行的措施确保锅炉冷水壁、过热器内部的清洁,同时还应加强辅机设备管路封闭性的管理,才能确保汽轮机的正常稳定运行。
        四、汽轮机辅机设备运行节能及优化改造的基本途径
        汽轮机的辅机设备的综合性能的提高是对辅机设备各个零部件进行全面的优化。这种优化主要表现在:对某一基础辅机设备的优化,根据所有的辅机设备系统测量出来的数据,对辅机设备的运行状况进行综合性的判断。辅机设备的节能技术的优化及技术研究等,对于整个辅机系统的性能进行全面的考量。与此同时,还要采用合理的调节、运用运行和控制等方法,来提升辅机设备整体性能和降低辅机设备节能降耗。
        结语
        随着汽轮机技术的不断创新与完善,其热效率也得到了较大的提升。随着我国经济的迅猛发展,并在在市场经济的推动下,电力行业也面临着节能增效的压力,因此,全面加强发电厂汽轮机运行效率的有效性,全面降低能源消耗则其是有效提升经济效益、社会效益的最要途径。
        参考文献
        [1]郑锡开.发电厂汽轮机运行节能降耗策略研究[J].中国高新技术企业,2016(20).
        [2]张超.汽轮机能耗高的原因分析与对策[J].现代工业经济与信息化,2016(15).
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