冯达
中国电建集团核电工程有限公司 山东 济南 250100
摘要:随着现代科学技术不断发展,国家已然采取各种节能减排的措施,实现经济环境可持续发展,造福子孙后代。生态文明更是被提升为我国的国家发展战略之一,受到国家的高度重视。而电厂这类高能耗企业如何做到节能减排更受到国家的高度重视。国家先后出台了相关的政策并投入了大量的资金去推动电厂节能降耗、减排工作的开展。而燃机作为现阶段电厂的主流发电工具,提高其发电效率、降低能耗是实现电厂企业节能减排、提高效益的重要因素。鉴于此,文章对燃机降耗优化措施相关方面进行阐述,使其运行更加高效、合理、安全。
关键词:燃机;节能降耗;优化措施
引言
燃机余热锅炉因其热效率高、质量好、可靠性高、寿命长、防腐能力强等特点,被称为绿能锅炉。现阶段已经被广泛应用于工业生产中。为了更好地确保工业生产的安全高效,对余热锅炉的运行分析和调整的工作尤为重要,能够使得锅炉长期保持在最高效安全的状态下工作,提高生产效率,确保安全。
1电厂燃机概述分析
现阶段我国的电厂基本上使用的都是燃机。经过多年的发展,燃机的相关技术已较为成熟。比传统的火力发电,燃机的结构更为简单、更易安装,不仅发电效率更高,而且产生的污染较少。其制造需要能够承受高温高压的材料,结构简单,主要有空气压缩机(简称压气机),燃烧室和燃烧透平系统部分。其工作原理如下:
空气压缩机将空气压缩成高压气体,将其输送至燃烧室;燃烧室中最后喷入加热过的高温燃气,压缩的空气和加热后的燃气混合后将迅速剧烈燃烧,生成大量气体;这些气体随后进入燃烧透平中,由于喷发出的气体具有高压力和高温度,推动机器运行,从而最终产生电能。尽管燃机的发电效率高,但是由于在实际操作过程中各企业的维护策略、保养措施不同,维护周期不同,导致不同电厂的发电效率各不相同。采取合适的优化措施使燃机的发电比率高是各电厂最为重视的问题。
2燃机节能降耗的优化具体措施分析
国内外的科学家们对燃机效率的相关因素进行对比实验和分析,发现影响燃机的效率的主要因素是温度和压力。对不同类型的燃机保持压力不变增加温度和保持温度不变增加压力后的效率变化各不相同。如,对单循环型的燃机,维持温度不变增加压力的效率提升明显要好于保持压力不变增加温度;但对联合循环型的燃机,维持温度不变增加压力后效率的提升效果反而保持压力不变增加温度是效率的提升效果。因此,想要进一步提升燃机的效率,我们就要从提高燃机进入的气体的压力和喷入燃料的温度方面入手。
2.1空气压缩机的定期清理
空气压缩机在吸入空气的过程中难免会吸入不少灰尘,如果不定期清理,长时间下来空气压缩机内部的叶片上将积累大量的灰尘,在一定程度上影响空气压缩机的压缩效率与能力,此外,甚至导致故障的发生,将对燃机的寿命产生不利影响,影响整个机组的使用寿命和稳定性。因此,电厂企业在实际生产过程中应定期对空气压缩机进行清洗,根据不同类型的燃机制定不同的保养维护规定,计算出不同燃机的空气压缩机的清洗周期并严格执行。
2.2进一步优化燃烧室中空气与燃料混合的比例
空气与燃料的混合比例在一定程度上决定了燃料是否能够得到充分的燃烧从而释放出最大的热量和最多的气体。而空气与燃料的比例与燃料本身的性质、环境的温度和压力等具有密切关系。电厂企业需要根据自身的设备、使用的燃料等方面制定基本的燃烧比例,根据排出气体中的成分含量来分析是否燃烧充分,是否需要调整喷入燃料的量或者调整进入空气的量等。只有不断优化空气与燃料的比例,确保燃料的充分燃烧,才能最大限度地节省燃料,使电厂企业获得更大的效益。
2.3燃烧透平的定期清理
对比空气压缩机而言,燃烧透平更易积累灰尘等杂物。如果不定期清理,会降低叶片的旋转速度,降低动能的产生,由于积累大量的灰尘导致冷却效果变差、排出气体温度上升,影响燃机的效率。
因此,电厂企业在实际生产过程中要定期清理空气压缩机,重视燃烧透平的清理工作。由于不同的燃机燃烧的燃料和燃机结构的不同,其产生的灰尘的量也不尽相同,因此,企业应根据不同的燃机和燃料设置不同的清理周期,定期进行燃烧透平的清理工作。
2.4改进相关的冷却技术
燃机的效率与温度具有密切关系,燃烧室中燃烧的温度与排出气体最终的温度相差越大,其产生的效率越高。为此,企业应根据自身情况不断改进相关的冷却技术,进一步提高燃机的整体效率。
3燃机余热锅炉运行调整优化具体分析
3.1汽包水位保护
为了保护余热锅炉不受损害,其运行过程中对水位的控制要求严格,分别设有汽包水位最高数据值和最低数据值,超过这一范围锅炉就会停炉跳机。其原理类似于电力系统为保护保险丝而设置的电闸,但余热锅炉在正常水位和跳机水位间设置报警值,当水位过高或过低但还不需要跳机保护时,通过警报提醒工作人员注意操作。
此外,汽包水位过高和过低都会给锅炉带来一定的影响。如果汽包水位高出标准范围,其蒸气空间就会减小,影响汽水分离的进行,导致蒸气的品质下降。一般余热锅炉的汽包都高于过热器,如果汽包水位过高,则可能导致汽包中的水溢出冲到过热器,导致过热器进水。过热器一旦进水,其后面主汽管道和蒸汽轮机会受到不同程度的影响。为了确保锅炉蒸汽品质、蒸发器和水循环的安全,工作人员要确保汽包水位在正常范围内。
3.2汽包水位控制
汽包水位分为:余热锅炉启动水位、汽包正常水位、高汽包水位和低汽包水位。在余热锅炉还未启动时,汽包水位存在升压前的标准值,会低于正常水位,为“余热锅炉启动水位”。当余热锅炉完成升压后,蒸发器内的温度迅速升高,水受热膨胀导致水的体积增大,从而引起水位升高。与此同时,锅炉所承受的负荷受到燃机的影响,会随着燃机的发热而逐渐增大,尤其是在锅炉升压的时候,燃机内投入的燃料较多,产生的热能也很多,汽包水位会因此迅速增加。此时工作人员要特别注意观察,将燃机控制得当,防止出现汽包水位过高而引起跳机的现象。因此,对汽包水位的控制需要工作人员具备严谨细致的工作态度和高度的责任意识。特别是在燃机点火刚开始与锅炉升压这两个水位变化迅速的关键阶段,工作人员要保持高度警惕,时刻注意控制汽包的水位,要确保水位围绕着标准值小幅度波动,防止出现蒸汽品质下降甚至停炉跳机。
3.3主蒸汽温度控制
余热锅炉的主蒸汽温度具有一定规定的范围,如果主蒸汽温度过高或过低,会影响机组正常运行甚至无法保证安全性。主蒸汽的温度如果高过规定值,可能会引起蒸汽管道和蒸汽轮机的材料强度下降,影响蒸汽品质又损害锅炉机器。相反地,如果余热锅炉主蒸汽的温度低于常规值,则会引起蒸汽轮机的发动机功率下降,降低工作效率,影响其正常运行。
锅炉为减少主蒸汽温度异常带来的伤害,其内部设置跳闸保护机制,只要超过设定的最高温度和最低温度就会停止运行。而在正常温度和跳闸温度间有报警值,提醒工作人员注意控制主蒸汽温度。
4结语
总之,现阶段电厂燃机效率已很高,但燃机的效率仍有很大的提升空间。电厂企业需要通过不断优化实际生产过程中的保养与维护制度和方式,从而不断提高效率,降低损耗,实现能源的节约和损耗,推进企业可持续发展与生态文明的建设协调发展。
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