杜继鲁
(华电国际邹县发电厂,山东省邹城市,273522)
摘要:目前我国大力建设资源节约型、环境友好型社会,火电厂作为电力生产企业,必须积极响应国家号召,降低火电厂发电运行的资源损耗。汽轮机作为火电厂主要的发电设备,汽轮机的动叶片、汽缸、蒸汽压力和温度变化都会直接影响到汽轮机的运行效率。因此,本文就电厂汽轮机损耗提出了运行优化措施。
关键词:电厂;汽轮机;损耗;优化
一、影响火电厂汽轮机产生能耗的因素
(1)汽缸设备。汽缸的存在可起到阻隔空气的作用,确保汽轮机内部蒸汽可正常进行做功,是组成汽轮机的重要设备之一。汽缸的缸效率等参数设定是影响汽轮机能耗的重要原因,目前我国在汽缸生产制造方面的技术水平还较低,所生产出的汽缸设备在实际运行过程中存在诸多不足之处,其缸效率设计值高于实际运行过程中的缸效率,这种情况下就容易导致汽轮机在运行过程中能耗量大幅度提高。
(2)汽轮机温度及压力。汽轮机整体运行效率及能力与汽轮机温度、压力等方面因素有关。温度、压力等方面因素若无法合理控制,极易导致汽轮机能耗增强,运行效率下降。如出现空气吹入比例过高的情况时,运行燃料供应达不到所需标准,这种情况就会导致汽轮机温度无法达到要求值,促使加热器产生积垢问题,提高汽轮机能源消耗量,出现水力压强不满足设定压强值时,燃烧调整不及时导致燃烧不充分,这种情况下会进一步提高蒸汽流量,促使汽轮机气压下降,对汽轮机整体运行水平造成影响。
(3)电力负荷。目前我国相关技术水平还未达到较为成熟的地步,使得电网在运行过程中电流稳定性较差,主要包括电力负荷容易出现较大的变化幅度,峰谷会出现较为明显的高低状态。火电厂在这种情况下运行,汽轮机就必然需要适应电网运行过程中电流的不稳定状态,不断调整其内部参数和相关结构,这样会使汽轮机在此适应调整过程中一直做无用功,进而增加其自身的运行能耗。
(4)人为因素。汽轮机在运行过程中需要专业的技术人员定时对汽轮机的运行状态进行巡检,定期对汽轮机的外部及内部进行检查、维修和养护,才能有效保障汽轮机运行的稳定性和合理性。若技术人员难以对循环水系统、凝汽器、汽轮器启停过程等方面进行有效管控和调整优化,则无法为汽轮机运行提供安全良好的环境,极易导致汽轮机运行风险性增强,能源消耗量提高。
二、汽轮机运行优化的措施
(1)提高汽缸的密封性能。汽缸作为汽轮机重要的构件,可以有效隔绝汽轮机和空气流通部分,让汽轮机正常运转。因此,汽缸轴端以及汽轮机内部结构的密封性能直接关系到蒸汽在汽缸内部做功。
目前,受到汽缸研发与制造工艺技术的影响,部分汽缸内部的实际数值与设计数值存在一定的差距,跟国外发达国家相比,还存在一定的改进空间。因此,汽轮机生产制造企业需要进一步完善汽轮机汽缸的生产制造水平,采用先进的生产工艺或者生产技术,提高汽缸的密封性能。目前电力研究院研究的一款MFZ新型高性能汽轮机汽缸密封脂是采用纳米材料生产工艺加工制造的新一代高性能汽缸密封脂,这种汽缸密封脂膜层致密性好、耐腐蚀、抗高温、抗老化、密封性能好,可承受32 MPa蒸汽压力和685℃温度下,耐高温、耐高压条件符合超临界机组的要求,汽缸结合面平整度和间隙接近规范的临界值,适合火电厂20600 MV机组。其次,还要提高汽缸的维修保养水平。汽缸运行过程中,受到主观因素、客观因素的影响,容易出现泄漏的现象。因此,日常要做好汽缸的维修保养。在检修过程中,必须严格按照操作规程作业,以免破坏零部件,导致部件连接不紧密。
(2)改善机组的通流性能。汽轮机通流部分是汽轮机本体做功的通道,主要由主汽门、调节汽门、导管、动叶、排汽缸以及进汽管等构成。汽轮机叶片转子高速旋转过程中,为了减少蒸汽的损失,必须严格控制动叶片和静叶片的间隙。汽轮机的通流间隙关系到汽轮机的运行效率和安全性。因此,为确保汽轮机安全有效运行,需要定期对汽轮机的流通间隙进行测量,避免通流间隙过大,确保汽轮机的汽缸、隔板、动叶片、进汽管之间的间隙符合汽轮机流通性能的要求。
(3)控制冷凝器的真空度。冷凝器真空值降低的主要原因是热量交换不充分,冷凝器密封效果差、冷凝管堵塞等原因造成的。想要维持冷凝器的真空度,必须提高蒸汽热量交换效率,提高汽轮机的运行效率。其次,提高冷凝器的密封性能,定期检查冷凝器的连接管段容易泄露的位置,以及与法兰、排汽室连接部分是否紧密,以免造成蒸汽泄露。此外,还要定期清理冷凝器的管道,或者在管道入口增加过滤器,将循环水中的杂质过滤,定期清理过滤器,从而避免管道堵塞。此外,还要进一步优化汽轮机的启动参数,汽轮机启动前,需要长时间的预热才能开启,一定程度上增加了汽轮机的损耗,可以优化汽轮机开机的参数或者改变汽轮机开启的方式,降低汽轮机预热时间,从而达到降低能耗的目的。
(4)优化汽轮机的出力系数。由于我国区域经济不平衡,各地的用电量也存在季节性、区域性的差异,导致电力负荷在夏季和冬季用电量出现高峰期,春季和秋季出现低谷期。因此,需要及时调整汽轮机的运行参数,以免造成汽轮机低负荷运行增加汽轮机的损耗。火电厂可以根据居民用电规律,调整汽轮机的运行参数。在用电高峰期,进一步优化汽轮机的工作效率,提高蒸汽热值,从而满足机组高负荷运行要求。在用电低谷期,则可以降低其蒸汽压力和温度,减少蒸汽热量损失,避免汽轮机低负荷高参数运行。
三、结语
火电厂汽轮机的高效节能运行对提高火电厂运行能力,增加火电厂经济效益等方面有重要作用。但目前设备、温度、负荷等方面因素的不合理控制大幅度增加了汽轮机的运行能耗,需要技术人员能够全面分析影响因素,通过保障凝汽器的真空状态、合理控制给水温度、优化汽轮机的启停过程、加强对凝汽器的管理力度、提高相关人员综合能力等方式对汽轮机的运行过程进行调整控制,促进汽轮机降低能源消耗,提升运行节能效果。
参考文献
[1]任皓雪.电厂汽轮机运行的节能降耗探讨[J].资源节约与环保,2019 (03)