电厂汽轮机运行的节能降耗 刘彪

发表时间:2020/7/15   来源:《电力设备》2020年第7期   作者:刘彪
[导读] 摘要:汽轮机作为电厂主要设备,其正常运行与否直接影响着电厂发电效率。
        (内蒙古大板发电有限责任公司  内蒙古赤峰市  025150)
        摘要:汽轮机作为电厂主要设备,其正常运行与否直接影响着电厂发电效率。当前市场竞争愈加激烈,能源和资源消耗量与日俱增,电厂为了谋求长远发展,在节能降耗的同时获得足够市场竞争力,获得更大经济效益,加强对汽轮机运行中节能降耗的研究是必然选择,确保汽轮机正常运行,降低能源消耗,提高电场经济效益。本文对电厂汽轮机运行的节能降耗进行了探讨。
        关键词:电厂;汽轮机运行;节能降耗;措施
        一、电厂汽轮机节能降耗的意义
        对于电厂中的汽轮机来说,它是一种重要的能源转换设备。运行过程中,通过向锅炉内输入相应的燃料,可以获得具有一定热能的高温水以及有机热载体、蒸汽等。通过锅炉内部的燃料燃烧,可以将产生的蒸汽经由一系列的管道输送到汽轮机,进而带动发电机进行发电。但是,汽轮机在其运行过程中受到多种因素的影响,进而导致了能源利用率的下降。近几年来,伴随着国内能源消耗量的急剧增加以及我国环保意识的不断提升,发展可持续、环保型经济逐渐提升了议事日程。汽轮机正常运行过程中,由于轴封漏汽等因素,不仅会造成能耗的增加,而且会给周围环境带来一定的损害。因而,对于发电厂来说,要注重汽轮机运行过程中的节能降耗以及环保等方面的要求,通过加强日常管理提升汽轮机的节能降耗水平,进而降低对于电厂周边环境的污染,同时达到提升企业经济效益的目的,这对于电厂的长远发展也有着重要的意义。
        二、造成电厂汽轮机能耗较高的原因
        2.1汽轮机组的能耗偏高
        汽轮机可以有效的将动能、热能转化成电能,是电厂进行发电的原动机,汽轮机在进行工作时需要和发电机、凝汽器、加热器、锅炉以及泵等设备一同配合,才能使汽轮机的功能发挥到最佳。而造成汽轮机能耗偏高的原因有很多,比如:汽轮机的喷嘴室与外缸发生变形、汽轮机的低压缸出气受到腐蚀,从而导致出气阀受到破坏等,与此同时,汽轮机的参数以及冷却水的温度过高,都会使汽轮机的耗能增加。
        2.2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。
        2.3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。
        三、电厂汽轮机运行节能降耗的具体措施
        3.1对汽轮机给水温度进行控制
        我们知道锅炉中水的温度是由燃料量多少以及燃烧充分度决定的。水温较低时,锅炉单位耗煤量以及用电量加大,会降低锅炉运行效率。在汽轮机运行中,保持锅炉水温处在合理范围内,对汽轮机工作效率提高具有关键作用。因此,要对锅炉加煤量和速度进行严格控制,并且要控制机组开启和停止时的水温,确保一切操作符合相关规定,这样才能保证汽轮机的运行效率。

可行的具体措施有:加强对加高加热系统的维护,避免因不合理操作导致的程序问题;定期对加高加热系统进行清理,清理水垢和其他沉淀物,可以提升供热效率,降低热损耗;对有管道渗漏进行定期的检查,避免热管泄露,也能保证热器的投入率,提高运行效率。
        3.2确保凝汽器处于最佳真空状态
        在汽轮机运行中,凝汽器发挥着至关重要的作用。因此使凝汽器处于最佳真空状态,可以大大提升机组运行有效性。这需要我们做好以下四个方面的工作:要保证凝结器的真空密封性,积极进行严密性试验,增加试验频率和仔细程度。在实际生产中,一般每月要进行不少于两次的凝汽器灌水找漏试验,以便及时对漏点进行排查维修,保证凝结器真空密封性。做好水泵运行的检查维修工作,主要是检查水温和水位是否在规定范围内,要保证水温不得超过26℃。要监督管线内循环水的水质。如发现管线内存在水垢,要及时进行清洗,避免热能损耗。要确保有足够的冷却面积,以保证凝结水水位正常。使机组处于最佳经济性的运行状态,同时保证其安全性。
        3.3改造允许技术改造的汽轮机
        因为当前冷端系统设备运行的安全性以及经济性是制约电厂发电效率的重要因素。因此,在改造汽轮机冷端的过程中,我们应该以凝汽器和水塔为主要切入点。可以考虑循泵运行方式的优化,使机组凝汽器处在经济运行的工况下,同时尽可能降低厂用电,从而实现节能降耗。
        冷端系统包括循环水泵、凝汽器、冷却水塔、真空维持装置(胶球清洗系统、抽真空系统),冷端系统优化不仅从某个设备考虑,而是从真空改善措施和真空维持措施两方面着手。真空改善措施将循环水泵、凝汽器、冷却水塔一体化考虑最佳能力,不仅是追求冷端系统某个设备的性能,而且统筹考虑冷端系统整体性能。在凝汽器改造中,主要考虑凝结水过冷度、凝汽器真空、凝汽器端差几个方面。比如冷却管材质的更换,冷却管布置方式的优化等技改,可以大幅提高机组经济性,并且减少维修和停机次数,从而有效实现节能降耗目标。
        3.4优化主汽调门的运行方式
        汽机顺序阀运行的效率高于单阀运行,现在大多电厂机组因调门故障率高,影响了顺序阀的投入率,从而降低了机组运行的经济性。经研究调门的故障主要表现在调门波动、调门故障关闭、调门阀座松脱、主汽门预启阀卡涩等。上述故障原因有些是孤立的,也有互相关联的。在机组运行过程中,应采取多方面措施,保证调门的可靠运行,提高顺序阀方式的投运率。其主要措施有:调门阀座改造,改变配合方式,杜绝松脱危险;大修时解体主汽门预启阀,清除氧化皮,防止阀门卡涩;研究解决控制系统及控制设备的不稳而导致的阀门波动,包括LVDT的可靠性等;增加抗燃油再生装置。另外,在机组运行时采取相应的技术措施,并加强了如下工作:加强主汽门、调门活动试验的定期工作。该项工作对减少阀门卡涩、改善抗燃油油压、减少液压部套的侵蚀有明显的好处;改进抗燃油系统的运行方式,包括投入回油旁路运行,更改回油滤网压差高报警设定值,整定再生装置运行参数。一方面改善抗燃油质,另一方面也减少抗燃油系统故障带来的影响;严密监视抗燃油油质;加强运行参数监视及调整,保障机组在额定参数下运行,提高效率的同时避免超压、超温。通过研究调门突然关闭与存在波动的原因,制定了调门的整体解决方案。提高顺序阀运行的可靠性,从而提高了机组的经济性。
        结语:
        汽轮机是电厂生产中的最重要的设备,为了获得更大的经济效益,必须在现有水平的基础上对其进行改进,以摆脱其对能源的依赖。综合分析各种影响因素,通过技术水平的提高,对汽轮机的工作性能进行优化,总而提高电厂的生产效率。我们要认识到任何事物的改进都不能一蹴而就,要在实际生产过程中不断的加以调整,才能获得最佳的效果。
        参考文献:
        [1]王林,赵朝利.加强电厂汽轮机运行的节能降耗的策略分析[J].山东工业技术,2016(02):50.
        [2]陈敏峰.电厂汽轮机运行的节能降耗[J].科技传播,2017,5(01):54+56.
        [3]翟耀兵.电厂汽轮机节能降耗的主要措施分析[J].低碳世界,2017(19):60-61.
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