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摘要:在发电厂中,汽轮机的节能降耗对发电厂的经济性起到至关重要的作用。本文首先对发电厂汽轮机运行过程能源消耗的成因做了简单介绍,接着对发电厂汽轮机运行节能降耗举措探讨进行了详细的探讨。
关键词:发电厂;汽轮机;节能降耗
引言
随着我国市场经济不断发展,能源市场的竞争也愈加激烈,火电厂想要提高经营效益、市场竞争力,就必须减少不必要的浪费,降低运营能耗。火电厂在运营中,主要是将化学能转变为电能、热能,在转化过程中会损耗掉大量能耗,节能降耗成为火电厂降低运营成本的关键点,提升能源转换率是火电厂节能的重要手段。汽轮机作为火电厂运营中的重要设备,并且汽轮机作为能源消耗大户,应重点做好汽轮机的节能降耗工作。汽轮机在运转过程中对水与燃料的消耗极大,因此,在汽轮机组的具体运行过程中,如何节省水和燃料无疑成为一个重要的研究课题。研究表明,有效提升汽轮机组的运行效率可以在一定程度上促进电厂节能增效的发展。
1发电厂汽轮机运行过程能源消耗的成因
1.1真空系统密封成因
汽轮机真空系统密封性,直接关系到整个机组工作质量,真空下降蒸汽做功效率则会随之降低,蒸汽流量提高叶片过负荷的几率则会增高。与此同时,真空下降条件下机组轴向推力发生改变,机组轴向位移增加,严重情况还会产生推力瓦过负荷的问题,推力轴承温度过高。由此可见,真空下降不但会增加能源消耗,而且需投入大量的成本,易引发排气缸变形状况,对汽轮机组安全问题构成直接影响。需要注意的是,该方面问题的发生与凝汽器冷却水不足/中断、凝汽器水室空气进入、热水井水位提高,以及轴封系统运行异常、真空泵无法正常运行、真空系统泄漏等因素有紧密联系。
1.2主蒸汽温度
当主汽压恒定时,主蒸汽的温度会随之降低,其中含有的焓也会随之减少,进而造成蒸汽做功能力下降,致使汽轮机汽耗增加。与此同时,主蒸汽温度较低也会在一定程度上致使汽轮机的末级蒸汽产生更强的湿度,造成湿汽损失逐渐增加。另外,在主蒸汽温度不稳定的情况下,也会造成水冲击的情况,这样也会使结构零件的稳定运行状态受到影响,从而影响到汽轮机工作状态的稳定性,增加安全隐患的发生几率。
1.3机组能耗高
在汽轮机运行中,受到高温、高压的作用,机组的喷嘴室、外缸容易出现变形问题,同时轴两端汽封、隔板汽封产生泄漏情况,低压缸出汽边容易被水腐蚀,热力系统也有可能存在泄漏情况。可见,汽轮机组自身存在的易泄漏处就有很多。与此同时,汽轮机组调整作业中,存在冷却水温度高、凝汽器真空度较大等情况,实际运行负荷超出了额定参数标准。
2发电厂汽轮机运行节能降耗举措探讨
2.1管控好主蒸汽温度
1)做好汽轮机管道的保温工作。如在管道外围铺设保温层,这样可以减少温度外溢,确保汽轮机中蒸汽温度的合理性。2)降低内漏及蒸汽输送阻力。此项处理的主要目的在于减少蒸汽输送过程中的额外做功,使蒸汽可以最大限度运输到汽轮机设备当中,起到稳定作业温度的作用。3)做好锅炉内燃煤水分的控制。燃煤内水分含量过大会损耗一部分燃煤热值,结合以往的作业经验,将燃煤含水量控制在合理范围内,从而减少燃煤燃烧阶段的热量损耗,提升汽轮机组的运行效率。
2.2汽轮机运行优化
汽轮机启动时,应根据汽轮机的启动曲线科学选择启动参数,汽轮机启动前会经过预热暖机,因此会增加并网时间,提高了启动时的耗电量,增加了发电成本。因此,启动时可以先开启旁压维持内部压力,之后手动打开真空门。
该开启方法可以有效增加蒸汽量,提升暖机运行速度,启动时间也会有所缩短,保证膨胀差值在可控范围内,减少并网周期。汽轮机运行中,应采用“定一滑一定”的方式操作,确保汽轮机在低负荷运行下提高锅炉燃料的燃烧率、水循环效率。还可以控制液偶水栗转速,保证汽轮机组运行效率。“定一滑一定”操作方式可以适应在负荷变化幅度较大的情况下保持汽轮机组运行效率,实现一次性调频控制。通过优化操作方法有助于凝结器的有效控制,如果持续冷凝,会增加热量损失度。由于汽轮机正常是24h不间断运行,因此之后在检修时才会处在停机状态,而如何合理的停机也是需要重点考虑的问题。在汽轮机停机时应谨慎调整运行参数,确保其他部位不会因为紧急状况出现停机情况,否则会损坏汽轮机的辅助设备。通过滑参数进行正常停机、非计划停机,充分利用余热发电,还可以降低汽轮机、锅炉设备温度,从而更好地开展检修工作。
2.3汽轮机进汽压力变化对热经济性的影响
进汽温度和凝汽器真空不变的前提下,进汽压力升高,蒸汽在汽轮机内的蒸汽焓降增大,即使机组的调速汽阀开度不变,此时汽轮机做功能力增强,机组发电量增加,热经济性增强(主蒸汽压力每升高1MaP,煤耗减少1.5~2g/kWh)。反之,进汽压力下降,经济性降低。
2.4优化回热系统工作情况
1)做好系统给水温度的调控工作。例如,可以对比锅炉给水温度和汽轮机给水温度,基于两者的差值调整供压和供给温度,借此来稳定回热系统的工作状态。2)做好回热系统水位的动态调整。可以借助大数据技术来建立状态监测体系,基于传感器反馈的数据信息来完成水位调整,从而确保系统工作状态的稳定性。3)做好系统运行状态监测。采集加热器的运行数据,根据反馈情况来确定系统存在的相关问题,在停机期间及时进行调整,从而提高系统工作状态的稳定性。
2.5提升高加投入率
高压加热器启停、操作方式、给水压力稳定性、高压加热器自身情况会直接对高压加热器投人率产生影响。如果高压加热器工作介质压力过高,会增加操作运行中的损坏几率,降低高加投入率,水温下降,增加火电厂煤耗量。提高高压加热器投入率可以采取以下措施:①严格按照规范操作标准控制高压加热器启停时的温度变化,避免因为误操作或错误操作造成的温度急剧变化或设备损坏。②在高压加热器运行中保持水位处于标准范围内,确保高压加热器旁阀门的严密性,保证给水温度符合使用标准。③启动加热器时,应确保加热器排气的通畅性,有效排除加热器内部的非凝结气体,保证高压加热器正常运行。④避免高压加热器长期高负荷运行,如果长期超负荷运行,在给水、蒸汽的同时会提升加热器工作应力,缩短加热器的使用寿命。⑤如果高压加热器长期停运,应提前做好运维工作,做好防锈、防垢、防腐蚀工作,确保后续可以正常使用。
结语
综上所述,我国发电主要是采用火力的方式,应该不断地完善与优化当前的运行方式,并提高资源的使用率。应当不断提高火力发电厂汽轮机运行效率,在保证机组安全稳定运行的情况下,实现火力发电厂最大的经济效益。
参考文献:
[1]张竞飞,王建勋,殷一甲.发电厂汽轮机组节能降耗措施[J].科技创新与应用,2019(29):125-126.
[2]陆福.发电厂汽轮机运行节能降耗策略研究探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2019,000(013):27-28.
[3]林广耀.论汽轮机运行的节能降耗措施[J].科学技术创新,2019(22):158-159.
[4]张欢.发电厂汽轮机运行节能降耗策略研究探讨[J].商情,2020,000(022):180-181.
[5]门建军.浅谈小型火力发电厂汽轮机运行节能降耗[J].华东科技:学术版,2018(6):304-304.
[6]钟明建.发电厂汽轮机运行节能降耗策略研究探讨[J].智能城市,2019,005(018):150-151.