葛瑞强
霍煤鸿骏铝电有限责任公司电力分公司 内蒙古 029200
摘要:在电厂发电过程中,最主要的能源都是来自于煤炭资源,随着人们用电需求量逐日增加,从而给电厂供电带来很大压力,为确保人们的日常生产生活顺利进行,须进一步开发煤炭资源。电厂在正常运行过程中,不仅要将其工作效率提高,而且还要保护环境节省能源,同时还要降低自身的能源损耗情况。在日常运转调整过程中能够规避各个原因所带来的不利影响,汽轮机又是一种核心设备,若能良好运转同样会节省过多的能源损耗。与新能源发电相比,火力发电具有稳定性、经济性的优势,但同时也存在一定的环保问题。基于此,文章对火力发电厂汽轮机特点进行解析,指出火力发电厂汽轮机运行存在的节能问题,并对解决策略进行研究。
关键词:火力发电厂;汽轮机;轴封系统
引言
近年来,随着经济体系的逐步完善,社会对电力能源的需求逐渐加大,承接电力供应的企业必须对原有的供电模式进行优化与改进,以满足电力用户的用电需求。火力发电厂中汽轮机是维系电力能源供应的基础设施,随着整个电力供应压力的增加,汽轮机运行负担逐渐加大,在高荷载、高工作时长的条件下,汽轮机在运行过程中将产生一定的故障问题,特别是当外部荷载压力大于设备预期设定值时,将造成大量的能源损耗,提高企业的运行成本。为此,必须针对此类问题建立相关节能举措及优化策略,保证汽轮机设备在生命周期内可发挥出最大的价值效用,保证整个电力供应系统的稳定运行。
1火力发电厂汽轮机特点解析
在火力发电厂供电体系中,汽轮机是能源转换装置,利用蒸汽动力装置,将高压状态下的蒸汽通过固定体积的喷射口进行气流输出,当气流喷到叶片上时,令叶片进行转动,此时叶片内的转子进行旋转,带动相应组件进行工作,进而实现热能与机械能之间的转换。目前大多数火力发电厂汽轮机设备的基础工作属性包含下列几点。第一,汽轮机设备在运行过程中呈现出平稳状态,内部参数值的变动系数较低,这就降低设备的故障发生几率,为企业创造更多的经济价值。第二,汽轮机设备的联动性较强,其在回旋范畴下可实现大量的能源供应,以提高设备工作的功率。第三,汽轮机所产生的热量较大,在同等时间、能源支持下,机械能转换效率较高。汽轮机设备主要分为转动机构与静态机构两大类,转动机构以转动轴承、叶片、联动器为主,静态机构则以气缸、隔板、叶栅为主。其中气缸作为汽轮机的外部设备,主要起到隔离的作用,通过高强度的结构设定,可令设备运行过程中承载更大的压力;联动器则是保证转子在工作时,可将汽轮机所产生的扭矩全部过渡到发电设备中,以实现能源对接,保证整体供电的持续性;叶片属于系统承接蒸汽机气流喷射的承接装置,通过气流喷射带动叶片转动,以形成机械能。
2火力发电厂汽轮机运行存在的节能问题
2.1通流性问题
汽轮机运行过程中是依靠蒸汽进行机械能转化,如果汽轮机设备存在通风问题,则必然造成系统的能源消耗与预期能源供应存在一定偏差,降低管道的气流量,加大无用功的损耗。从我国汽轮机设备的应用形式来看,其所产生的能源基准与国际基准设定仍存在一定的差距,且能源转换率也相对较低,要想实现同等能源的转换,需通过更多的热能进行支持。
2.2气缸问题
气缸作为汽轮机设备的重要构件,依据不同工作机制一般分为高压、中压、低压三种形式。通常来讲,火力发电厂汽轮机一般采用的是双层高压气缸,从实际应用及运维角度来看,我国多数火力发电厂中的关于气缸维修方面所制定的基准尚不明确,甚至部分基准的核定低于气缸设备的标准值,这也就造成设备在实际应用过程中所做出的功率无法满足预期设定需求,间接加大系统的能源消耗量。
2.3出力系数问题
出力系数与汽轮机组的运行效率成正比。作为衡量设备良态化运行的重要指标,设备运行中所产生的能源问题决定着系统在实际工作中所呈现出的能量值。当电力网络在运转时,其所呈现出能源供代表设备在某一时间段内的电力负荷值,如果在当前时间段内电力荷载能力加大,将令峰值产生较大的波动误差。承接系统荷载值供应的汽轮机,在波动误差较大的情况下,将对自身工作状态进行不断调整,才可满足电力网络的能源供应需求,而在不断调整的过程中,将消耗掉一定的能量进而造成能源浪费的现象。
3火力发电厂汽轮机节能对策研究
3.1降低汽轮机组的组间消耗频率
从汽轮机运行特性可以看出,由于其是以电网对电力的负荷需求来实现自身能源供应调节的,为降低其工作过程中的能源消耗问题,可从下列方面入手。第一,在进行停机处理时,应选用与停机相对应的滑动参数,这样可有效简化汽轮机的维修工序,并迅速降低设备内部的温度。此外,在停机以后,还可对汽轮机内部剩余的热量进行运用,通过对持续高温状态的设备进行定向—滑动—定向的形式,可有效减少汽轮机内部的荷载,以降低汽轮机设备的运行基准。第二,针对工作状态下的汽轮机设备,可通过组间调控的方式,对设备进行高、低等形式的转变,通过手动操控令设备工作状态维系在一个稳定的压力值中,这样通过真空压力值来界定出设备内部所处的压力范畴,一旦汽轮机执行某一项需求指令时,可迅速产生蒸汽,以此来缩短汽轮机的启动时间,达到节能运行的效果。
3.2提高机组给水温度
给水温度是蒸汽机组能源供应的一种指标。只有保证水体温度达到一定值时,才可产生水蒸气进行喷射,如果设备内水体温度较低的话,必然需加大炉内的受热温度,此时低温度的水体将消耗更多的热能,降低设备的运行效率。对此,为保证水体温度的均衡,第一,应对设备进行检验,检测承接水蒸气产生的铜管设施是否存在漏点现象,并对内部水室的隔离装置进行检测,防止因高压水体所造成的能源无法实现高效率转换。如果检测出管体密封性较差,为保证内部系统回热效率,必须保证水位不得低于基准数值,以防止汽轮机在运行过程中产生冷源现象。第二,应提高汽轮机的启停投入率,通过对内部水体温度的有序性控制,避免设备运行过程中产生无用的能源消耗。
3.3加大凝气装置的真空效果
首先,降低凝气装置的热力荷载。当装置内部热力荷载值降低时,则可有效提高机组的运行质量,例如,可对凝气装置喷嘴处进行更改,通过雾化设定,令喷头在进行工作时自动凝结热量,以降低热力荷载,提高设备的真空效率。其次,可通过降低水循环系统内温度,使冷却设备的出口温度降低,这样便可有效提升冷却效果。再次,应定期检测系统内的真空值,查证承接凝气装置运行的各类组件是否存在漏点现象,然后进一步对设备阀门压力值进行检测,看其压力值是否满足装置运行需求。最后,定期对凝气装置的冷却面进行清洗,一般可兑制浓度为4%~6%、温度为40℃的酸性溶液进行清洗,并利用风机进行烘干,提高冷却面外部的清洁度。
4结语
综上所述,火力发电厂在实际运行过程中,受到传统电力传输结构、电网动态荷载需求的影响,将对能源造成浪费现象。为进一步降低火力发电厂能源的损耗问题,应从承接系统运行各类设备进行测定,分析出与设备节能相关联的方案,以此来提高系统运行效率。
参考文献
[1]赵鑫.浅谈火力发电厂汽轮机油系统常见故障原因及防控策略[J].科技风,2020(18):189.
[2]刘国弼,屈红岗,于鑫.火力发电厂给水流量低停机原因分析及共性问题探讨[J].能源研究与管理,2019(4):44-47.
[3]廖申丁.火力发电厂汽轮机轴承振动大的原因分析及处理措施[J].机电信息,2019(35):83-84.
[4]尉旭,黄国钢.火力发电厂汽轮机主油箱事故放油门隐患的探讨与治理[C]//中国职业安全健康协会,中国职业安全健康协会2016年学术年会论文集(下册).北京:中国职业安全健康协会,2016:22-28.