(四川广安发电有限责任公司 四川广安 638000)
摘要:节能降耗是当前各个领域在长期可持续发展过程中必须坚持的原则,发电厂同样也不例外。汽轮机是燃煤发电厂生产运营中的重要设备之一,其运行能耗的高低对于发电厂整体效益有着决定性的影响。所以,发电厂在生产经营过程中,必须采取积极有效的措施,做好汽轮机节能降耗技术优化和应用工作,才能确保企业经济效益的提高。本文对此进行研究,以供参考。
关键词:燃煤电厂;汽轮机;节能降耗
引言
汽轮机的正常运作是维持电厂正常工作的关键,同时也是电厂工作中需要的能耗来源。如果在汽轮机运作的过程中加入一些节能降耗的技术,就可以增强整个电厂的实际工作效率。另外,随着可持续性发展战略的深入实施,在市场竞争逐渐激烈的当下,我国各大电厂想要在时代发展中占有一定的优势,就必须对汽轮机运作方面进行全面化的节能降耗的考虑,采用低碳环保的技术,为整个电厂的发展打下坚实的基础。
1节能降耗的意义
发电厂在生产运营过程中,开展节能降耗工作的意义和目的主要体现在以下方面:①满足电厂管控的要求。电厂在生产过程中,利用煤炭燃烧后形成的蒸汽为汽轮机的旋转提供动力,并在完成内部能量转换的情况下,推动发电机运行发电。由于锅炉在这一过程中运行效率的高低,对于发电厂经济效益的高低有着决定性的影响。所以,发电厂在生产经营的过程中,必须通过改造升级锅炉结构的方式,提高锅炉运转效率,降低锅炉运行过程中的粉尘产生量,从而达到提高能源使用效率的目的。②满足时代发展的要求。随着人们对生态环保重视程度的日益提高,发电厂应该紧跟时代发展的脚步,加大节能降耗技术研究和应用的力度,才能在有效降低企业生产成本的基础上,保持企业长期可持续发展。
2影响汽轮机节能降耗的主要因素
2.1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。
2.2汽轮机主蒸汽压力及温度
通过对以往实践所积累的相关经验分析,汽轮机在运行过程中,蒸汽压力以及温度控制对其有着关键性影响。在相关理论知识中,有明确的透平机输出功率计算公式:
一旦蒸汽流量增加,蒸汽压力就会随之减少。但是在实践工作中发现,在汽轮机燃料供应不足状况下,主蒸汽压力及温度都会有所降低,进而导致燃料不能充分燃烧,浪费资源的同时,弱化了汽轮机的工作成效。
2.3汽轮机设计存在的不足
通过实践工作发现在汽轮机设计过程存在3个方面问题:首先,设计合理性不高,汽轮机机组子午面流道光滑度较差,继而造成蒸汽在流通过程中造成一定的能源浪费;其次,部门汽轮机依旧运用直叶形叶片,由于直叶形叶片在汽轮机运行过程中所产生的空气动力性能不高,但是对叶片的损坏程度较大,因此,应该改进叶片叶形的应用,在汽轮机设计过程中引用先进的叶片,例如弯扭叶形叶片等,以便弥补叶形不足支出,增强汽轮机的运行成效;最后,机组设计存在一定缺陷,造成汽轮机级间焓降不能均衡分配,机组工作效率不高,进而造成不必要的能源浪费,同时削弱相关机组的运行性能。
3提高汽轮机节能降耗的优化措施
3.1加强对给水温度的控制
汽轮机组运行会受到多方影响,其中给水温度会影响到其效率,若温度偏低不但会使能源消耗增加还会导致热能损耗严重,不利于提高能源利用率。首先应结合现实情况综合分析前轮机组,之后再根据结果提出相应的燃料投放方案,之后再按照具体标准对控制技术进行利用开展燃料投放操作,如此便能够最大限度的节约热能损耗提高利用率。最后,相关管理人员应结合现实情况和具体需求提出具体的设备检查维护制度,定期检修设备,保证运行情况,降低管道泄漏的问题带来的影响。
3.2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。
3.3优化设计策略
(1)首先运用全三维设计技术对汽轮机子午面流道进行全面分析,并对其进行改进,同时选用现阶段较为先进的弯扭叶形叶片。另外在改造过程中运用高速、高精加工数控技术及先进设备,确保叶片型线及叶片空气动力性能与相关要求相吻合。(2)高压缸采用10级调节级,对各级焓值的降低量进行优化,通过对高压缸采用10级调节级之后,缸内压力大大提高;提高汽轮机根茎高度,提高至938mm,进一步增强了叶片根部的反动度,同时静叶部分采用SCH层流叶形,动叶部分采用HV叶形,尽可能在缩短静叶宽度的同时提高叶高。(3)汽轮机气封部分:高压缸后轴与中压缸后轴均使用侧齿气封,但是前轴承箱、轴承座及其与气缸衔接方式均不改变,保持原来状态。除了低压缸末三级叶顶采用蜂窝气封以外,顶板及其他动叶顶部气封均采用DAS气封,降低级间漏气现象的发生。(4)高压导汽管以及各个抽气口的位置、回热系统保持原来状态。
结束语
伴随着社会经济水平的不断提高,燃煤电厂应该加大对提高各机组工作效率以及减少能源消耗等相关策略的研究力度,增强其节能降耗的成效,提高电厂经济效益。汽轮机在燃煤电厂中发挥的作用不容小觑,并且该设备的运行状况对整个电厂的能源消耗情况有着非常重要的影响,因此应该与自身实际状况有机结合,进一步对汽轮机运行方式进行改善和优化,充分了解影响汽轮机节能降耗的各个因素,同时根据不同因素提出相应的优化建议,促使电厂快速达到节能降耗的目的。
参考文献:
[1]陈海,罗哲林,陈东.浅析大型燃煤电厂供热改造[J].内蒙古煤炭经济,2019(04):33-34+50.
[2]徐宁.燃煤电厂锅炉和汽轮机以及辅机部分的节能技术[J].科技创新导报,2018,15(34):22+24.
[3]杨小林.浅析燃煤电厂汽轮机的节能降耗[C].《建筑科技与管理》组委会.2018年9月建筑科技与管理学术交流会论文集.《建筑科技与管理》组委会:北京恒盛博雅国际文化交流中心,2018:25-26.