火电厂汽轮机运行的节能降耗措施分析

发表时间:2021/5/6   来源:《中国电业》2021年1月3期   作者:刘阳
[导读] 现如今,节能减排理念已经成为社会主义经济可持续发展的口号,电力行业尤其是火力发电厂对能源消耗量庞大,其也成为节能减排战略方针的重点企业
        刘阳
        华电湖北发电有限公司电力工程分公司  湖北省黄石市      435000  
        摘要:现如今,节能减排理念已经成为社会主义经济可持续发展的口号,电力行业尤其是火力发电厂对能源消耗量庞大,其也成为节能减排战略方针的重点企业,为了能够进一步有效实现对一次能源消费总量进行控制,相关电力企业需要进行综合性升级改造,本文主要针对汽轮机运转过程中能够有效降低能耗的措施办法,希望能为相关汽轮机运转有一定的帮助。
        关键词:火电厂;汽轮机运行;节能降耗;措施
        引言
        在以往的电厂供电过程中,更多的是利用煤炭发电,但是这种发电方式给自然环境带来很大的不利影响,除此之外我国还有去利用一些可再生资源去进行发电,如说风能发电,水能发电,太阳能发电等等,都是一种新的发电的模式。在进行发电的过程中,离不开汽轮机的运行,汽轮机的能耗影响着整个电厂的能耗情况,因此就有必要在发电过程当中去对能源的消耗量进行控制,在此就需要去进行一些技术改造,但是在改造过程当中不能够影响电厂的正常运行,真正给人们带来便利的同时大大降低电厂汽轮机运行过程当中的能耗。
        1汽轮机的节能降耗概述
        人类的生活已经离不开电了,对电的需求也是逐年上升,为了能够获得更多的电力资源,已经研究了许多供给电的方式:水力、风力、火力等等发电方式最突出。为了能够更好地运用这些方式,人们建造了很多电厂,为能高效地利用资源,使电厂供给电达到节能降耗的效果,还有很大的提升空间,就其中的汽轮机环节的研究对节能降耗的提升很是重要。在电厂汽轮机运行的过程中,会产生压强差和温度差,这两者对汽轮机的效率影响很大。除此之外,汽轮机的机缸效率和凝汽器等都会影响汽轮机组能否安全高效运行。它们都是影响汽轮机节能降耗的主要原因。电厂汽轮机主要的能量转换是由热能转换为电能,我国的科学家通过大量的实验工作及研究,对此进行了长期的工作以及分析总结,已经有了一套属于自己国家的、有效的、系统化的改造技术及方法,通过这套技术方法改造后的汽轮机可以有效地提高自己的机组工作效率和使得能源的消耗得到高效的控制及减少,也大大优化了汽轮机在工作时的安全问题,在国家的经济和技术方面,电厂汽轮机的节能降耗都具有很高的可行性。
        2火电厂汽轮机运行的节能降耗措施
        2.1加强锅炉汽轮机设备改造与更新
        加强锅炉汽轮机设备的升级与改造,是解决火电厂节能环保的根本措施,主要包括:一是对高压缸或低压缸的结构进行改造,降低高压缸的运行阻力,达到提高运行效率、降低能耗的目的。整体固定动叶型汽轮机上的动叶片,可以增强动力强度,加大隔板气轴间的缝隙;对静叶型汽轮机,可以去除静叶片中的加强筋以降低机器的运行阻力,大大降低锅炉汽轮机的整体能耗。二是在锅炉结构中保温岩棉的应用,采用保温效果更好的材料,不仅能增强锅炉的整体保温效果,也能减少热量的损失。三是对锅炉进风和出风的方式和参数进行优化,采取最佳方式保障锅炉内燃料的充分完全燃烧,不仅能最大程度地利用燃料,还能降低粉尘和有害气体的产生。四是在锅炉的设计和制造过程中充分应用变频技术,合理有效控制锅炉运行中的煤炭和风量的最佳比例,使燃料能够在最低能耗情况下达到最佳燃烧效果。五是合理控制加热器的温度端差,在加热器的设计过程中安装温度传感器和温度调控装置,将加热器端差控制在最低值,最大程度降低能耗。
        2.2汽轮机给水温度的控制
        首先可以去对汽轮机进行检修的工作,在检修过程当中主要是去对加热器进行检漏的处理,另外在检修时还需要对高加筒体和水室隔板的密封情况进行检查。

而在进行加热器检漏的过程当中,要去对某一些问题进行及时的处理,以免会影响汽轮机正常运行,更加能够防止意外情况的发生。例如,及时对加热器钢管出现的漏点进行处理,使高加筒体的密封情况与实际的要求相一致,真正使水与蒸汽的热交换效率正常,要去避免蒸汽短路这种情况的发生,使汽轮机的给水温度正常化。而对于汽轮机组的操作,如开启与暂停,要能够与本方面的规定相一致,也就是说必须要对参数的启停进行良好的控制,除此外,还要去注意高加水位的稳定情况,汽轮机能够正常运行与有效的维护修理工作是不能够分离开的,正常的进行维护工作,可以有效避免换热管泄露情况的发生。汽轮机组的投入率的提高也是会影响汽轮机能耗的,在本方面需要不定时的去对换热管内部长久时间下的沉积物进行清理,加热器的水位也需要有正常的控制,这样才能够使设备得以正常的运行,另一方面就是回热的安全性也会有所保障。
        2.3过热器减温水流量改造
        来自加热器的温水用于降低高温下进入加热器的蒸汽温度,从而达到有效保护高温下的加热器,同时,调节相关进入汽轮机的蒸汽温度,保持一定的主蒸汽温度,以确保相关机组的安全。当对热交换器进行设计时,首先,就需要保障热交换器的设计表面比实际所需的表面大,以确保主蒸汽温度不超过该温度,在机组正常运行期间,来自热交换器的热水通常会以连续进入的方式进入,因此,使用温水能够有效降低机组的经济性,确保机组的安全运行,让冷却水有效控制蒸汽温度,并减少冷却水对机组经济性的影响。根据温水的来源,它可以分为两种方式绕过动力泵出口和最大加热器。第一种方法不通过高压加热器传输引水部分,减少了蒸汽的回热泵送,降低了回热程度,因此,降低了经济性;第二种方法不影响热力循环,如果忽略锅炉内部的微小变化,不会影响机组的热经济性。
        2.4调控主蒸汽压力值
        通过调控主蒸汽压力值,能够维持汽轮机内部压力循环的稳定性,从而优化汽轮机的工作环境。在具体的应用过程中,需要对汽轮机定压数值和滑压参数进行计算,确定最佳的应用范围,这也是用作汽轮机监督的重要参考之一。为了提高分析结果的准确性和可靠性,可以在分析过程中引入大数据分析技术、云计算技术、专家系统等手段,根据技术最终的应用效果来调整系统运行时的节点负荷,同时对转折点进行优化选择,从而提高参数调配的可靠性。需要注意的是,主蒸汽压力值并不是一个固定数值,需要根据汽轮机工作状态、生命周期做出适当调整,从而确保系统运行时的工作效率,提升系统运行过程的稳定性。
        2.5加强锅炉汽轮机智能控制
        锅炉汽轮机系统是火力发电单元的重要组成部分,具有多输入/多输出、非线性和强耦合等特点。加强锅炉汽轮机智能控制系统的研究,对实现精确操作、降低人为误差及降低劳动强度等具有重要作用。因此,可针对锅炉汽轮机系统设计终端滑模控制器和鲁棒自适应控制器,将控制系统分解成两个小规模的子系统,然后分别对两个子系统进行控制器设计,保证系统发生故障时仍能使系统稳定运行。
        结束语
        综上所述,如今我国正处于高速发展期,在信息的迅速发展下也离不开电力的需求,所以我们对电力的需求正在不断地提高,对于节能减排正是我们现在可持续发展的重要举措。火电厂汽轮机的优化改良使其能够减少对材料的消耗来获得更大的工作效率以及更多的电力能源,是我们当前社会研究的重要方向。节能降耗工作的进行更加符合我国在本方面的实际性的要求,并且能够使相关的电力企业得到更好的发展,使节能降耗能够更好地实现。希望电力能源可以得到可持续发展,对我们的社会以及国家经济发展产生重要的影响。
        参考文献
        [1]柴宝军.汽轮机运行的节能降耗措施研究[J].内燃机与配件,2020(3):168-169.
        [2]张竞飞.火电厂汽轮机组节能降耗措施[J].科技创新与应用,2020(29):125-126.
        [3]林广耀.论汽轮机运行的节能降耗措施[J].科学技术创新,2020(22):158-159.
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