火电厂汽机热力系统运行优化探讨

发表时间:2021/7/2   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷第7期   作者:袁亮
[导读] 随着我国经济和工业快速发展,以及社会化进程加速
        袁亮
        四川广安发电有限责任公司  四川 广安  638000
        摘要:随着我国经济和工业快速发展,以及社会化进程加速,对能源尤其是电能的需求与消耗呈现与日俱增的态势。虽然我国水利、风能、太阳能等清洁能源处在高速发展阶段,但使用煤炭等化石能源的热电厂生产电能仍然是我国电能占比最多的发电方式。火力发电是以煤炭为主,在煤炭燃烧过程中存在燃烧率低、能耗高等诸多问题。所以,如何最大程度降低火电厂能耗和污染问题一直都是急需解决的重大难题。本文主要从火电厂汽机热力系统优化方面展开分析概述。
        关键词:火电厂;汽机辅机;热力系统;优化

引言
        近年来,我国对电能的需求不断增加,火电厂建设越来越多。汽机作为一种应用型设备,在火电厂电能的生产过程中占据着重要的地位,其实际的运行效率与质量直接牵动着电能的产出质量。故此,为充分满足当前社会运行对于电力资源的需求,则应该提升供电质量,对于火电厂汽机运行状态加强关注。结合现有情况,我国电厂所使用的汽机存在能耗过大的情况,能源利用率低及燃料消耗严重,对其环境造成了污染,且也影响其经济性。因此,加强火电厂汽机优化运行具有重要意义。
1火电厂汽机热力系统运行优化重要性
        对于电厂来说,要想确保整体的正常生产、运行,并有着极高的生产、运行效率,就需要确保每一个系统、每一个设备都能正常、高效的运行,电厂的汽机热力系统是电厂众多系统中作用十分突出的系统,其实际运行效率在一定程度上影响着电厂整体的生产效率。如果汽机热力系统运行效率低下,在运行过程中很容易出现各种故障问题导致运行被迫中断,那么电厂中需要汽机热力系统辅助的生产环节就无法正常进行,从而引发后续一系列生产环节的中断,使得生产、运行工作无法顺利向下开展。所以对电厂汽机热力系统运行进行优化是十分必要的,不仅能够提高汽机热力系统的运行效率、效能,推动汽机热力系统的高效、稳定运行,还能够对整体的电厂生产运行工作产生积极的影响,让电厂整体的工作能够顺利、高效进行,不会受到阻碍,并且还能够提高电厂生产的安全性,实现电厂的安全生产,保障工作人员的生命财产安全。
2火力发电厂汽机热力系统运行优化策略
2.1优化汽机运行机组
        开展电厂汽机热力系统运行优化工作,提高汽机热力系统对能源的利用率,提高能量转换效率,首先就需要开展相应的能效优化工作。具体的能效优化也包含着许多环节,其中最为关键的环节就是对机组进行优化,提高机组的能效。机组能效优化的重点工作是对设备的汽封间隙和疏水管进行优化。汽机热力系统中有许多个高压导气管,在这些高压导气管之间又有着许多的疏水管,设备在运行时会产生大量的凝结水,疏水管的作用就是将这些凝结水及时排出,避免凝结水对设备内部造成影响和破坏。当前设计的汽机热力系统内部高压导气管间隙较小,并且有着极高的效率,往往不会产生凝结水,这就使得疏水管无法发挥作用,变得多余,因此,可以取消掉疏水管,优化机组内部的结构,从而提高机组的能效。并且取消掉疏水管以后,机组内部汽封间隙也会随之变小,产生的蒸汽损失得到了减少,最终整体的能效能够得到有效提升[1]。
2.2优化汽机辅机水泵设备
        给水泵中关键的组成部分,汽机辅机的主要作用有这些:增加除氧箱中水的压力,并能够在第一时间将水送到锅炉中。由于供水泵的供水方式不同,目前主要存在两种模式,一种是定速给水泵,另一种是变速给水泵。定速给水泵主要是根据锅炉的调节进行供水,变速给水泵主要是根据平移泵的特征给水运行。机组的使用应该在一个合理的负荷中,如果负荷比较低,使用机组就会损伤阀门,造成一系列的损失。所以,定速水泵与变速水泵比较而言,变速水泵占据较大的优势,比较容易操作,相对简单,不需要调整阀门就可以改变设备内的积水量,并且在较低负荷的情况下也可以节约水,而定速水泵则不具有这些优点。

对当前启动与电动水泵应用形式进行分析,只有在经济条件允许的情况下,对气动泵组进行科学的设置[2],进而努力提高气泵组的整体经济效益。
2.3优化疏水系统
        实际的汽机热力系统机组往往有着大量的疏水阀门,虽然在一定程度上减少了蒸汽损失,但是这些输水阀门经常会出现内漏问题,使得汽机热力系统的热量在不经意间产生巨大损失。因此,必须对疏水系统进行优化,明确导致疏水阀门出现内漏问题的原因。经过分析可以发现,疏水阀门前后存在较大的压力差、工作环境过于恶劣等因素都会导致疏水阀门出现内漏,这些因素导致内漏的程度也不同,在解决时需要根据具体的影响因素来采取不同的解决措施,总的来说就是加强对疏水阀门的检查、保养以及维修,避免疏水阀门出现内漏受到溶蚀,如果疏水阀门受到的破坏较大,就需要及时进行更换,确保能够提升能效。
2.4优化汽机辅机循环水泵
        在火电厂汽机辅机处于工作的时候,凝汽器的压力会随着水流量的大小而变化,如果水流变大,压力则变大,与之对应的能源消耗也将增大,从而导致机组出力程度变大。在实际上来说,凝汽器的真空变化取决于循环水量的大小,循环水量大,真空变化则大,而循环数量的变化也将直接决定循环水泵的力度大小。所以,在水流量增加,能源消耗变大的情况之下,凝汽器的运行状态将达到最好,也将循环水泵运行的状态达到最好。但是,在汽机辅机现场操作的过程中,不能随意改变循环水量的大小,在水泵使用的数量上也要进行一定的控制,所以,由于水泵的使用数量被严格的限制,就需要充分的研究水泵的基本运行模式,比如降低速度,变频等,除此之外,每个季节不同的特点也会影响机组的正常运行,就可以充分根据这些特点来完成单台循环水泵的运行模式,还要充分检查凝汽器实际的循环水耗能情况,保证循环水泵的运作方式。
3加强火电厂汽机节能环保技术措施
3.1引进多元化节能净化技术
        在火电厂汽机设计制造过程中,通过引入节能和环保多元化技术,优化汽机的整体运行工况,从源头上实现节能环保:一是将多齿蜂窝状汽封技术引入到汽机中,可以增强机器的流通性能,通过降低运行阻力达到提升设备运行效率的目的;二是将干冰清洗技术及工业锅炉水处理技术引入到汽机中,干冰清洗技术可以利用干冰的低温收缩功能清洗汽机中的油垢和煤垢,工业锅炉水处理技术可以利用低温废热产生的能量带动设备的运行,减少电能损耗。
3.2制定完善运行管理制度
        为加强和保证火电厂汽机的安全运行,必须制定完善的运行管理制度,对工作人员的工作行为和操作方式进行约束。首先是结合岗位需求,将汽机的运行管理责任和环保责任具体到每一个工作人员,加强日常培训和业务培训,熟练掌握汽机的操作流程和管理要点,确保汽机处于最佳工作状态;然后安排专业人员负责机器的启动和停止操作,避免人人均可操作的局面,实行专人专管,最大程度减少紧急停机对设备造成伤害;最后,设备的检修和维修人员必须经过专业培训,熟练掌握汽机的工作原理和操作流程,实现专业化操作和管理[3]。
4结束语
        综上所述,随着时代的不断进步,科技的不断发展,电厂汽机的发展前景也较为良好。火电厂汽机热力系统优化节能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。基于当前我国火力发电厂汽机运行中存在的大量浪费现象,不仅影响了火力发电厂正常的运行,而且更是企业经济效益不断降低的根源。基于此,有必要加强火电厂汽机系统的升级改造和管理,注重节能环保技术的研究和投入力度,对降低汽机运行过程中的能源损耗,提高煤炭资源利用率和能源行业的可持续发展具有重要意义。
        
参考文献
[1] 薛永和.浅析火电厂汽机运行过程中的问题及应对措施[J].黑龙江科技信息,    2014(30):34.
[2] 张丽真.电厂汽机热力系统运行优化研究[J].通信电源技术,2019(04):260-261.
[3] 王光培.火力发电厂机组优化运行和辅机节能改造策略研究[J].科技与企业,2015(23):193.
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