电厂汽轮机运行中如何节能降耗

发表时间:2020/11/23   来源:《中国电业》2020年7月第19期   作者:王培邈
[导读] 随着时代发展和科学技术进步以及经济的快速提升,对能源的消耗量持续增长,尤其电力能源
        王培邈
        贵州鸭溪发电有限公司 贵州  遵义  563100
        摘要:随着时代发展和科学技术进步以及经济的快速提升,对能源的消耗量持续增长,尤其电力能源的消耗日渐加剧。无论现代工业生产还是城市人口日常生活用电都在不断增加,这无疑为电厂企业的电力生产带来巨大压力。如何以最小能源消耗创造最大经济效益一直是各行各业所关注的研究主题。在国家节能降耗理念的号召下,电厂企业不断进行电力系统和各项设备设施节能降耗研究。本篇文章首先分析当前电厂汽轮机运行中导致能耗过大的因素和问题,再针对如何实现电厂汽轮机运行的节能降耗提出几点措施上的建议。
        关键词:电厂企业;汽轮机运行;节能降耗

        能源一直是影响国家发展和人们生活质量的核心资源。我国一直致力于能源的开发和利用,但由于经济发展快速和人口基数过于庞大,同时国际能源危机导致我国在能源方面也受到了很大的影响。在国家生态文明建设和节能降耗理念的推行下,人们逐渐开始重视对能源的节约利用和环境污染的治理。尤其生产制造行业不断进行节能降耗技术的研究和开发。电力能源是我国重要的能源之一,同时电厂企业也是资源消耗的“大户”,在电厂生产过程中汽轮机有着极为重要的地位,其消耗的资源成本在整个电力能源生产当中占有的消耗比重甚至已经超过了50%,电厂企业为了响应国家节能降耗的号召,针对汽轮机运行节能降耗技术进行了重点研究。
一、影响电厂汽轮机能耗的因素和问题分析
(一)电厂汽轮机设备通流性能因素
        电厂汽轮机的通流性能部分主要是指汽轮机本身蒸汽通道,蒸汽通道主要是由高压缸、中压缸、低压缸以及高压配汽机构共同组成。由于电厂企业电力能源的生产需要持续进行,而随着汽轮机机组的长时间运行,其通流部分常常会产生一些积垢杂质,如此就会导致汽轮机通流部分性能与其初始设计值与设定值发生偏差的问题。而在实际运行中,由于汽轮机组的通流性能与汽轮机的运转效率是成正比的关系,一旦出现通流性能偏差,就会对汽轮机组的热力特性带来很大的影响,由此导致汽轮机组能耗的增加和能耗利用率的降低。
(二)电厂汽轮机缸的运行效率问题
        电厂汽轮机的运行原理是将水蒸汽的热能通过一系列设备和技术转换,使热能转换为机械能。汽轮机的转换效率是影响着汽轮机缸效率的重要因素,而导致出现能耗增加或能耗利用率低的情况原因包括很多种,其中较为明显的是汽轮机汽封密封性的优劣问题,最终致使电厂汽轮机整体能耗的增加,在气缸的运行效率方面也会受到严重的影响。
(三)电厂汽轮机主蒸汽压力与温度控制
        电厂汽轮机在设计之初,为了提高其运行效率,在整体的设计方面有着极为明确的参数标准,尤其在汽轮机主蒸汽压力和温度方面有着明确的标准设定。而在实际的运行过程当中,主蒸汽温度与压力如果发生变化,就会对发电机组的经济性与运行安全可靠性带来很大的影响。包括:电厂汽轮机机组在处于主蒸汽温度不变的情况下,其压力降低工况时会导致汽轮机可用焓减少,而耗气量就会不断上升,由此就会导致出力不足而热经济性下降的问题。另外,对于需要进行抽气供给的小汽轮机和除氧器来讲,由于主蒸汽压力过低,常常会导致抽汽压力也随之发生降低的情况,这就会致使小汽轮机与除氧器无法保证稳定的运行,甚至无法出现正常运行的状况[1]。
(四)电厂汽轮机启停操作的规范性因素
        在电厂汽轮机的运行过程当中,汽轮机受热时如何通过科学的加入方式来确保其温度能够始终保持最佳状态,始终是一项电厂技术人员所重点关注和研究的问题。通常来讲,工作人员往往只重视快速的启动汽轮机,而常常忽略了对汽轮机温度的合理掌握。同时,由于操作不规范等因素的影响就会导致汽轮机的启动方法发生错误,由此使汽轮机产生各种问题,其中就包括了能耗过大而效率较低的情况。
(五)电厂汽轮机凝汽器真空度问题
        电厂汽轮机凝汽器真空较低和散热效果较差,是导致汽轮机运行效率低和能耗增加的一个重要因素。

而产生这两种问题的原因在于汽轮机管束的排列不合理或管束发生了堵塞以及表面发生结垢等问题,另外,真空泵运行效率过低也会导致凝汽器的气侧真空较低和换热效果差的情况[2]。
二、电厂汽轮机节能降耗的措施建议
(一)电厂汽轮机通流性与汽轮机缸的改进
        轮机组热耗能较高的一个主要影响因素是汽轮机汽缸运行效率较低,此时其通流间隙是否合理和气封密封性如果较差会直接影响汽缸的运行效率。所以,目前较为有效的解决方法是进行气封换型,部分电厂通常应用梳齿式汽封围结构,是属于较为落后的传统汽封,其安装间隙较大,密封效果不强,这就会导致的气缸的运行效率过低,需要选择合理的汽封形式进行通流间隙的科学调整,如此能够有效提高汽轮机刚率效率的有效改善。当然,目前电厂汽轮机所使用的汽封类型较多,且不同类型有着不同的优势,如何进行合理的类型选择需要根据电厂的实际生产需求和汽轮机运行状况,要充分考虑其改造的效果和设备运行的安全性。
        目前电厂汽轮机的通流部分有效的改善措施是采用湿蒸汽冲洗方法和化学冲洗方法进行通流部件的冲洗,主要针对的是通流部件所出现的积垢问题,在进行通流部分机构的处理时,需要将转子吊出并置于备妥的支架上,首先使用高压水或溶剂来进行冲洗,再使用刮刀等工具来进行手动清除积垢,清除后要注意对叶片的保护。如果汽轮机通流部件存在硅垢时,无法彻底清洗,则可以使用化学冲洗方法,其是建立在冲洗蒸汽的基础上,融入化学药品的应用,例如加入NaOH溶液,但必须要注意的是,化学药品会增导致部分通流构件发生腐蚀,所以在实际冲洗时需要严格控制化学添加剂的温度与浓度,并在处理后使用纯净的湿蒸汽进行二次冲洗,防止发生化学药剂的残留而对部件产生腐蚀[3]。
(二)重点进行汽轮机给水温度的监测和控制
        汽轮机的锅炉燃料量需求与给水温度之间有着必然的关联性,如果水温较低,则需要提升燃煤量,排烟温度也会随之增长,这样就会造成排烟热损失,造成使锅炉燃料的使用率降低。所以,汽轮机机组实际运行时需要全面进行给水温度的控制,并关注加热器水位极端差变化,还要注意对加热器密闭性与漏点的定期排查,如发现问题要及时解决,确保汽轮机运行稳定[4]。
(三)做好汽轮机启停的规范化标准并严格执行
        对于汽轮机的启停,通常情况下在启动时需要进行暖机。此时会延长汽轮机的并网发电时间而造成电能消耗过大的问题,在进行处理时首先要确保高低旁的。操作方式要注意真空与主汽压力控制在标准范围,如此才能够加强汽轮机蒸汽通流量,进一步提高取暖机效率,降低能耗和并网时间。进行停机操作时,需要提前进行停机周期的确定,如果周期较短,则可以选择保温保压措施,确保下次启动时缩短暖机的时间,降低汽耗量[5]。
(四)优化汽轮机凝汽器真空状态
        为提高汽轮机节能降耗水平,需要对其凝汽器真空状态进行改善和优化,要定期检查空冷水循环的质量,并做定期保养。对于凝汽器的内部铜管也要进行及时的清洁处理,防止因循环水管道结垢而发生换热面积小和换热效果差的问题,日常检修时,要确保对水温情况和水位情况的彻底排查,确定是否在规定范围内。还要注意对凝汽器真空严密密闭性状态的检测,防止发生漏点,确保其严密性[6]。
结束语:
        我国近年来随着经济的高速发展和生产技术的不断进步,对电力能源的需求也越来越大,电厂的发展速度呈现稳步上升的趋势,同时也提高了电厂发电技术的水平。在电厂生产运营期间,为响应国家节能降耗减排的号召,电厂不断进行节能降耗技术的研究和实践,确保能够在长时间处于安全可靠运行状态下提高能耗的降低和提升电力能源的生产效率。这就需要电厂企业针对汽轮机运行的各个环节以及其中所存在影响能耗的因素进行仔细的分析,并制定针对性的解决措施,尤其要注意汽轮机的启停操作的规范化和相关设备温度的监测与控制,不断改善其设备的运行效率和能耗的最优化,如此才能够确保电厂汽轮机节能降耗效果的强化。
参考文献:
[1]宫志鹏.有关电厂汽轮机运行中节能降耗的对策分析[J].山东工业技术,2018:209.
[2]姜青松.有关电厂汽轮机运行中节能降耗的对策分析[J].中国科技纵横,2019:175-176.
[3]袁斌英.发电厂汽轮机运行中的节能降耗要点探析[J].中国化工贸易,2019:152-153.
[4]郭刚,包七十三,萨仁高娃.探究电厂汽轮机运行中的节能降耗工作[J].内蒙古石油化工,2017:73-74.
[5]梁柯.电厂汽轮机运行中节能降耗问题的思考[J].科技创新与应用,2017:108-108.
[6]何任.电厂汽轮机运行中节能降耗措施的研究[J].科技创新与应用,2017:131-131.
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