火力发电厂汽轮机运行节能问题的研究

发表时间:2021/6/25   来源:《中国电业》2021年3月7期   作者:方汉林
[导读] 火力发电是我国主要的发电方式之一,主要特点就是稳定性强,成本相对较低,同时使用的周期也较长,因此被广泛应用
        方汉林
        合肥热电集团天源分公司230000
        摘要:火力发电是我国主要的发电方式之一,主要特点就是稳定性强,成本相对较低,同时使用的周期也较长,因此被广泛应用。火力发电需要消耗大量的能源才能保证正常的运行,而基本上使用的主要能源就是煤炭,煤炭是不可再生能源,需要从节能角度深入的剖析,才能既保证火力发电厂的正常稳定可持续发展,还推动和谐社会的构建。本文从火力发电厂汽轮机运行节能角度深入分析,为有效稳定节能实现提供思路和建议。
        关键词:火力发电厂;汽轮机;运行节能问题
        火力发电厂供电的主要原理就是将可燃物主要是煤炭,通过燃烧所产生的热能转化为电能,实现供电目的,而随着社会的高速发展,各行各业生产以及生活中对于电能的需求量不断增加,进而导致煤炭的使用量不断提升,而煤炭作为不可再生能源,其过度开采和过度使用都会对生态对环境,对社会的生活生产都产生巨大的冲击和负面影响,为避免这一情况的发生,需要深入的研究能源的合理化应用,以及研究节能实现的方案和对策。火力发电厂在运行过程中发现,一旦汽轮机使用出现问题,容易出现能耗加剧的情况,能源的使用率会明显下降,能源的使用量会大幅提升,既不利于节能目标的实现,还会增加企业的成本支出,影响企业的经济效益,需要从汽轮机运行的部分细致化分析,确保节能目标的顺利实现,保证火力发电厂供电质量和稳定性都不断优化,为其稳步发展奠定坚实的基础。
        1.火力发电厂汽轮机运行节能问题
        1.1.通流行问题
        火力发电厂汽轮机运行存在的主要节能问题之一就是流通问题,现今大部分汽轮机的运行原理为将蒸汽转化为机械能来实现汽轮机正常运行,运行过程中设备所处环境的气流量必须控制在固定范围内,否则就会造成能源损耗的增加,出现不必要的能耗,现今存在的主要问题就是火力发电厂对于通风问题的忽视,导致实际能耗与预期能耗差异过大,无法有效的控制管道内部的气流量,能源的转换效率也受到极大的影响,产生同量的蒸汽所需要消耗的能源也大大增加,严重影响节能效果。
        1.2.汽缸问题
        火力发电厂汽轮机运行存在的主要节能问题之二就是汽缸问题,这是汽轮机的重要组件之一,我国现今存在的主要问题就是针对汽缸设备没有制定一个专业的合理的标准,导致在生产时,维修时,气缸相应的参数以及气缸整体的标准与实际的需求存在较大差异,在实际的使用过程中,功率与预期也存在明显偏差,能耗不可控性增加,能源的消耗量也大大增加,严重影响能源的合理化应用,以及能源的最大化利用[1]。
        1.3.出力系数问题
        火力发电厂汽轮机运行存在的主要问题之三就是出力系数问题,出力系数直接影响汽轮机的运行稳定性以及运行效果,需保证汽轮机的运行效率与这一数据形成正比关系,才能保证汽轮机的运行质量。在实际的运行过程中,由于不同时段电力需求不同,运行的电力荷载系数也不同,一旦出现大幅度的波动,就容易导致数据不稳定,数据的准确性下降,通常会通过调整汽轮机的状态来保证与当下环境的适配度,保证运行的稳定性,以及数据获取的精准性,而在这一过程中,由于不断的调整,能量的消耗会受到极大的影响,不断的变化而导致能源消耗不断变化,能源不必要损耗就会出现。
        2.火力发电厂汽轮机运行节能实现策略
        2.1.凝汽器真空状态保持
        凝汽器保持真空状态会直接提升汽轮机运行的稳定性,以及运行的安全程度,同时也会提升汽轮机运行过程中对于能源的利用率,由此可见,保证凝汽器处于真空环境是实现火力发电厂汽轮机运行节能的主要策略之一。

影响凝汽器保持真空状态的主要因素为,空气泄露,主要发生的位置为测量表、排汽口、低压缸安全阀、低压轴封等位置,这些泄露的气体在冷却管附近生成气膜,进而影响凝汽器的正常运作;形成结垢,凝气罐的结垢主要分为水侧结垢、汽侧结垢,水侧结垢的生成原理为,在运行过程中,由于循环水携带的杂质以及污染物,而逐渐沉积形成,汽侧结垢的生成原理为,油污、氧化铁沉积而成。针对空气泄露的问题,采取的主要应对措施为,首先强化各个容易出现空气泄露位置的检查力度,一般使用痰质谱检测仪,卤素检漏仪等在正常运行环境中进行检查,在停运时,则使用更为直接简单的灌水检查法,保证检查结果有效可参考的基础上,降低成本,在检查过程中,一旦发现问题,则立刻由专业人员进行修补,保证整体的密封效果,保证处于真空状态。针对结垢问题,定期检查结垢情况,及时用对应的方式,例如化学清洗,机械消除等方式进行处理。在此过程中,还需要对凝汽器的组件进行定期的检查,一旦发现材料老化或者破裂等问题,及时优化及时替换,保证整体的运行处于稳定状态[2]。
        2.2.给水温度优化
        给水温度直接影响燃料的需求数量,具体关系为,给水温度低,需要增加燃料数量实现升温,保证汽轮机的正常运作,在此过程中,燃料的损耗就会大大增加,给水温度高则反之。由此可见,可通过改善给水温度来实现节能目的。给水温度合理改善的具体策略为,一,保证加热器运行时处于正常水位,主要目的就是提升回热效率,保证设备运行稳定性以及安全性;二,高压加热器的维护工作强化,定期清理沉积物,定期检查高压加热器的各组件运行情况;三,检查加热器是否存在漏点,及时修补消除[3]。
        2.3.启动、运行、停止改善
        保证汽轮机的启动、运行、停止优化,能实现能耗的进一步减少,不必要的损耗也能进一步减少。汽轮机启动改善的具体操作为,将主汽的压力调整到2.5兆帕到3.5兆帕之间,在实施启动操作,主要目的就是暖机时间缩短,更快的进入使用运行状态,减少能耗,而一旦启动时主汽压力超过这个范围,暖机时间会随之增加,并且暖管的效果也达不到预期的目标,在实际的运行过程中,燃料的需求量相较于正常状态也会明显增加,在实际的操作中超过标准范围的情况较为常见,主汽压力有效控制的方式为运用开高低旁方法,控制规定参数。汽轮机运行改善的具体操作为,采用一滑一定的运行方式,保证能及时高效的调频,处于低负荷情况时,通过低水平定压调节来实现汽轮机的运行稳定性以及安全性,处于高负荷情况时,通过喷嘴调节来实现运行的高效性。汽轮机停止改善的具体操作为,汽轮机停止运作有两种情况,一种是正常停止,一种非正常,由于意外因素的介入,强制性停止,无论何种情况的停止,必要的优化策略为使用滑参数,这样能保证余热得到充分的利用,将能源的使用最大化,减少浪费的情况出现,同时也是对设备的一种保护措施[4]。
        结束语:
        火力发电厂汽轮机是发电厂运作的基础组成部分之一,也是直接影响发电效果,发电安全性,高效性的主要因素之一,同时汽轮机运行的情况直接影响能源的使用率以及能源的需求量,从汽轮机运行角度探究节能问题以及节能实现策略是具有现实意义和价值的,从运行的环境中,探究各个组件的运行环境需求,以及汽轮机的运行条件需求,合理科学的确定节能的具体方案,加以实施,来有效的实现节能目标。
        
        参考文献:
        [1] 陈鹏. 试析火力发电厂汽轮机运行存在的节能问题和应对策略[J]. 现代工业经济和信息化,2020,10(11):52-53.
        [2] 邹伟文. 基于火力发电厂汽轮机运行的节能降耗措施研究[J]. 科学与财富,2016(7):725-725,724.
        [3] 陈佳骏. 火力发电厂汽轮机系统运行中存在的问题与应对措施分析[J]. 城市建设理论研究(电子版),2015(21):673-673.
        [4] 赵维,张兰鑫. 火力发电厂汽轮机优化问题研究[J]. 城市建设理论研究(电子版),2015(21):2134-2135.
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