电厂汽机热力系统运行优化研究

发表时间:2021/5/14   来源:《当代电力文化》2021年第4期   作者:时文凯
[导读] 随着人文意识的提高,环境保护的影响力越来越大,煤电厂工作开展中需要承担自身的社会责任
        时文凯
        华电新疆发电有限公司乌鲁木齐分公司  新疆乌鲁木齐市 830028
        摘要:随着人文意识的提高,环境保护的影响力越来越大,煤电厂工作开展中需要承担自身的社会责任,积极地参与到环境保护工作中,这就需要开展节能减排工作.节能减排工作的开展需要煤电厂投入大量的资金对现有的设备进行改造,这样就会增加煤电厂的发电成本.但是从节能减排的角度出发,循环水泵在应用的过程中需要扩大发电功率和水泵功率之间的差值,减少污染物的排放.
        关键词:电厂汽机;热力系统运行;优化研究
        汽机为火力发电厂中较重要的部分,为火力发电提供能量供应.为保障发电效率和热能利用率,对汽机热力系统运行展开优化研究.具体地,详细研究了汽机热力系统中的系统运行、系统能效及系统运行操作等,以切实解决实际过程中的相关事项,有效保障热力系统的正常运行.
一、火电厂汽机热力系统运行优化的必要性分析
        对于火电厂运行工作而言,若想确保机组设备的正常生产以及安全运行,就必须对机组设备日常运行状态以及安全管理工作予以高度重视。结合当前运行管理情况来看,火电厂作业人员为确保机组设备运行高质量与安全性,对机组设备的日常运行状态以及安全管理工作进行了统筹规划与合理部署,确保各个设备都可以保持正常高效的运行状态。其中,汽机热力系统作为火电厂机组设备的重要组成部分,其运行质量与效率往往会对火电厂整体生产效率产生至关重要的影响。如果汽机热力系统运行质量与效率不高,在运行过程中就很容易出现各种故障隐患问题,进而引发生产环节中断或者运行管理工作无法进行的问题。为规避这一问题的出现,现场作业人员必须对火电厂汽机热力系统运行优化工作予以高度重视。究其原因,主要是因为运行优化管理工作主张从火电厂汽机热力系统的日常运行管理工作入手,坚持按照精细化管理原则,实现对火电厂汽机热力系统的安全管理。在全面提高火电厂生产作业效率的同时,确保机组设备、人员生命财产安全。
二、汽机热力系统运行优化问题概述
        2.1 汽机热力系统运行经济性分析
        影响汽机热力系统运行的经济性因素,按照其遵循的能量守恒定律和朗肯循环原理,主要分为理想循环效率影响因素、能导致能量损失的因素、装置效率影响因素三类。①直接决定热力系统循环效率的因素包括主汽温度、再热温度以及主汽压力和冷凝水过冷度等;②极易造成热力系统的能量损失的因素包括热力系统泄漏、锅炉排污等;③系统装置的运行效率的直接影响因素是汽缸效率。如按照性质进行划分,分为可控因素和不可控因素两种。主汽温度、主汽压力、再热温度和高压汽缸效率这四种属于可控因素,其余的均属于不可控因素,而热力系统的运行优化主要研究的是可控因素范畴。
        2.2 汽机热力系统优化方法
进行汽机热力系统优化的前提是确定好计算系统热力的方法,其中应用最广泛的方法为等效热降法,热工理论广泛应用于汽机热力系统的经济性诊断中。该方法具有简便、快捷的优势,在进行热力系统节能潜力分析和节能改造时,首先计算各级回热抽汽的抽汽效率和抽汽等效热降;其次计算新蒸汽的等效热降。不仅实现了整体热力系统的计算,同时也可以对热力系统进行局部定量分析。
三、电厂汽机热力系统运行优化措施
  3.1机组能效优化
 在优化的过程中,机组的能效优化是其主要措施。在优化过程中应当重视相关设备的疏水管及汽封的间隙。该优化措施应该以设备原理为基础来进行。汽机的结构存在于多个高压导气管内。

在该导气管内存在一些疏水管,可以将设备运行阶段所产生的凝结水加以清除,以维护设备的稳定性。但目前高压导气管相距较近,并且具备较高的效率,以确保设备内部不具备水蒸气,从而不能形成凝结水。因此,可以清除疏水管,以减少相关的设施,从而极大提升设备的能效。在清除疏水管之后,汽封及组汽之间存在的间隙减小,以减少蒸汽的损失,提高能效的利用率。但值得注意的是,清除疏水管之后,应当确保相关疏水阀的正常,一旦设备内部产生了一些蒸汽之后,可以通过疏水阀来排出,以满足运行的需求。
        3.2汽轮机节能
汽轮机属于电厂热力系统中的重要设备,负责蒸汽热能向机械能的转换,汽轮机运行中有三分之一的能量浪费,这部分能量浪费主要来源于汽轮机的漏汽。汽轮机节能措施主要是提高热效率,现代很多电厂都会采用三维技术改造汽轮机,改造后的汽轮机配合弹性齿汽封技术减少漏汽产生的损失,而且弹性齿汽封技术可以提升调级效率,以此来减少汽轮机流通过程中的损失,确保汽轮机能够达到节能的状态。
        3.3降低调压调节损失
为了改善设备的运行以及运行期间的可靠性和稳定性,可以降低调压调节以快速适应超负荷的运行环境,从而确保成本效益。在此过程当中,要设定调压调节的限度,当调压调节不足的时候,设备就会超负荷运行,这时候就不需要做滑压调节,可以使得因设备运行超负荷而产生动力效能下降的问题不再出现。不仅给企业带来了经济损失,也使得设备的运行出现问题,造成双方面的损失。该问题是由设备的运行兼容性差所引起的,这会使设备运行的过程当中,无法调节超负荷的设备。
        3.4加强对汽机热力的测定
         只有通过科学系统的分析,才能真正明白究竟是什么造成了电厂汽机的运行效率低下,进而针对这些问题进行科学有效的改造和升级。在进行热力实验时,工程技术人员需要重点分析汽机的热力系统热循环效率。通常来说,技术人员需要站在热力实验过程中测量数据,获得汽机的额定功率以及主要蒸汽机的额定相关数据。在上述工作完成以后,应科学的记录实验结果并进行分析,在分析过程中,应该将多次进行实验以后所获得的数据丢弃一些无效数据以后取平均值进行分析,避免一些无效数据所造成的结果干扰。提高电厂的热效率意味着提高能源的使用效率,为我国的节能减排做出贡献。
        3.5疏水系统能效优化
         根据实际观察可知,机组疏水阀的阀门较多。阀门内漏问题仍未受到重视。内漏将导致系统热量损失,降低能源的使用率。实际过程中,造成内漏的原因可分为阀门前后压力差较大、工作环境较恶劣及机组启动和暂停中的蒸汽冲刷。三种因素造成的内漏程度不同,解决方式亦存在差异。具体优化中,需依据实际制定较有效的解决方案,并注重疏、放水阀的质量。一旦疏、放水阀出现泄露,应及时检修和更换。此外,应阶段性展开机组检修,减少阀门数量的溶蚀,优化能效。

结语:
 综上所述,火电机组的热力系统进行节能改造是实现现有企业实现经济效益最大化的关键,也是减低能源消耗及改善生态环境的基础。对于热电机组而言,对其汽机的热力系统改造情况进行了分析与改造,是实现节能及降耗的主要措施及关键,企业及相关人员应对其引起一定重视。本文对汽机改造方案进行了分析与讨论,并在此基础上对汽机改造前后所造成的优势进行了论证分析,而经过分析后,加装混合式加热器的费用较低,收益大,经济效益十分可观,在在后期发电厂运行中提供参考。
参考文献:
[1]于德伟.浅析机组汽机热力系统优化改进应用分析[J].科技与企业,2020(1):88-90.
[2]肖木清.浅析火电厂汽机运行中问题及解决措施[J].中国高新区,2020(9):70-72.
[3]陈海平,李平,王璟.火电厂热力系统节能理论发展综述[J].节能,2019(10):21-23.
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