阐述汽轮机节能技术应用及优化措施

发表时间:2020/9/24   来源:《当代电力文化》2020年12期   作者:王杰
[导读] 近几年来,我国能源领域企业的竞争压力越来越大,但是电
        王杰
        江苏华电仪征热电有限公司  211400
        摘  要:近几年来,我国能源领域企业的竞争压力越来越大,但是电厂的盈利上限越来越低。再加上我国当前全面发展可持续,节能减排工作在不断推进,因此加强资源的利用效率,减少能源的无故损耗和浪费是当前十分值得关注的问题。整篇文章从与电厂汽轮机组正常高效转动的有关因素进行深入研究,深入探索关于如何将汽轮机组体系的设备进行创新,使得运行过程更加节能减排,为国家节能减排工作出一份力。
        关键词:汽轮机节能技术;应用;优化措施
        
        当前,中国的汽轮机能耗水平同其他国家比起来,有着技术先进、能源使用率却很低的特点,这就需要相关企业和技术人员着重发展节能技术,以实现技术和效率的共同进步,互惠互利。汽轮机组是发电厂内主要消耗能源的机械之一,所以电厂想要增强自身的经济收益,就必须要进行节能减排技术的创新和进步,提高机器运行的效率。因此,对于怎么样才能更好的实现机械设备降低能耗这个问题,需要各领域技术人员共同研究,实现共赢。
1设备节能治理的必要性
        作为主要的煤炭资源消耗巨头,火力发电等行业技术的进步与否和国民经济的发展程度有着密切的联系,同时还是国家节能减排项目的重点关注对象。当前,中国火电机组的发热和能耗技术和国外的先进发达国家相比,不仅仅发热率高、能源的消耗多,能源的使用率也要低得多。所以当前的火电领域中,急需尽快创新和改革以达到降低能耗,提高能源使用效率的目的,推动国家工业的进步。而汽轮机组是现代发电厂内的主要能源消耗设备,如果发电厂想要快速提高自身的经济收益,实现企业的快速进步,就要加大对汽轮机节能技术创新的研究力度,以此来实现运行效率的大幅度提高。
2当前汽轮机组中存在的问题
2.1汽轮机的气缸运行效率低
        造成汽轮机组过热,能源消耗过高的主要因素之一就是汽轮机内气缸的运行效率过低。汽轮机本身的间隙设置是否符合施工要求、汽轮机内气体的密闭性好坏,这些都会直接关系到汽轮机气缸的工作效率快慢。目前的许多电器公司当中,主要使用的还是传统的原装气缸汽轮机,这样的气缸主要分为高、中、低压三种,并且传统气缸由于自身的梳齿式结构较为落后,气缸之间的缝隙过大,就会导致对气体的封装密闭性较差,使得汽轮机在实际的运行工作当中效率低下。
2.2凝汽器换热效果差、真空低
        如今投入使用的汽轮机中,最大的问题就是散热功能不够完善,使得汽轮机组的温度一直较高,不利于工作的正常进行,导致这种情况出现的原因主要是凝汽器的换热效果差、真空效率低。我国现在大规模生产汽轮机的低压气缸都有着一个十分普遍的结构缺陷,就是在自身的排气管通道当中安装上七号和八号低压加热器。为了这两种加热器,还需要在管道内安装上许多用于支撑其运行的支架和通气通道。这样的结构设计对于体型并不大的低压气缸排气管来说,不但会导致排气管中的阻力系数增大,还会导致凝汽器里的排气场气流分配不平衡,在通道中造成气体涡流的情况。这样的不合理结构设计会导致凝汽器的换热效率不能够满足汽轮机工作降温的要求,导致凝汽器换热效率低,甚至还会导致通气管道里出现真空的情况。
2.3循环水冷却塔的散热效率低
        凝汽器是气缸当中,控制温度,保持汽轮机中的温度符合要求的主要环节。而使得凝汽器出现真空低、换热效果差的原因有很多,比如汽轮机当中的真空系统密封性差、凝汽器进行换热的管道中出现严重的堵塞和结垢等等。这其中,最重要的一个原因就是循环水冷却塔的散热效率低。凝汽器当中的循环水从喷淋装置中喷洒而出,需要足够高的速率才能够实现散热的效果,然而当前的喷头大多使用的是反射淋水盘式结构,这种结构的功能少、形式落后,喷洒出的水覆盖面积小,雾化效率低,有很多地方没法喷洒到,散热效果达不到实际的要求。


3节能提效的具体优化方法
        当前电厂行业中使用的汽轮机气缸主要是传统的梳齿式汽封结构,而这种汽封的结构设计早已不能够满足当前工业当中的生产需要,他在结构的设计、功能工艺中都有着极大的缺陷,极大的阻碍了电厂的发展和经济的进步。
3.1改变汽封结构
        传统使用的梳齿式汽封环节有着结构简单、安装快捷、成本较低的特点,但这个结构的缺点也很多,不但容易磨损、且容易使得局部过热,导致机器的变形弯曲。因此笔者认为可以将蜂窝汽封结构代替传统的梳齿式汽封。
        蜂窝汽封结构最大的优点就是它拥有十分优秀的除湿能力,它主要利用了气体阻力的原理,当气体经过蜂窝汽封时会遇到很大的阻力,这个时候因为汽封的特殊结构,气体的流体方向被迫产生变化进入蜂窝带,接着就会通过涡流形成流动阻尼的效果。但这个结构也有着自己的不足之处,就是如果汽封结构的缝隙过大或过小都会导致蜂窝带结构和转子碰撞,这样容易导致整个汽轮机的剧烈震动,干扰整个系统的工作,严重的话可能还会出现转子抱死的状况。
        还有一种汽封结构叫做布莱登汽封,目前这一种汽封的专利由美国公司掌握,国内厂家很难获得授权对其进行生产加工。但是这种汽封结构解决了现在市面上所使用的汽封的最大问题,就是汽封内缝隙大小的控制问题。这一种汽封主要是凭借弹簧的弹力和汽封受到的蒸汽压力共同对间隙进行调节,根据两者的气压差选择最适合的间隙大小,防止出现因为缝隙大小不合适导致的磨损情况。这种汽封结构通常会使用在汽轮机的高压隔板部分,因为它本身依靠气压差来对间隙进行调节,更能够满足在高压情况下对不同间隙的需求。而这样的结构在中压或者低压部分则不适合,他的叶顶直径较大,如果在中低压处使用布莱登结构,那么每两个结构之间的间隙就会因为气压差的变化,不断进行调试和改变,这样就容易导致间隙在改变的过程中因为没能够及时跟上气压变化,导致气体的泄露,影响整个汽轮机的工作。
3.2气压缸排气通道的节能改造
        当前我国生产使用的汽轮机低压气缸中,最大的设计缺陷就是在排气管道的内部装了两个气压加热器,这样虽然可以实现水分的快速蒸发,但是却极大的增加的汽轮机低压气缸内的阻力,影响了排气过程中气体的流动,气体分布的不均匀可能会造成严重的涡流场,阻碍汽轮机的正常工作。针对这个问题,技术人员可以根据具体的情况,在汽轮机低压缸内的排气管道当中装上排气导流板,通过精确的数据进行位置和角度的选定,解决阻力大的问题。
3.3低压缸导气管弯头换型
        当前我国使用的低压缸导气管弯头一般都是多节型的焊接弯头。这种弯头由于本身结构的特点,会对气体的排除和流动造成极大的阻碍,使得汽轮机内部的动能产生不必要的损失,降低整个汽轮机的工作效率。针对这个问题,技术人员可以选用内壁相对比较光滑的大型热压一体的弯头替代多结型弯头,这样就可以减少多结型弯头对气体的阻碍作用。
4结束语
        全文对汽轮机当前遇到的困难和问题进行深入分析,找出问题产生的原因,针对原因进行改进方案的制定。当前我国经济社会快速进步,工业技术的发展与电力的供应紧密相连,但是由于能源市场和核心技术的竞争激烈,相关企业面临着很大的挑战。当前核心技术在不断更新发展,就更需要技术人员在不断钻研新的技术和设备,定制新的系统的同时,重视汽轮机工作效率的提高,增大资源的利用率,减少不必要的消耗和浪费,努力实现技术和效率的共同进步。
        
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