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。虽然我国三峡大坝等水利设施投入使用,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,比例已经超过60%,发电量甚至超过70%,这与我国工业化起步晚等历史原因存在着较大关系。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,尤其是产生的废气、废渣对环境污染造成的损失更是不可估量。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。
关键词:火电厂;汽轮机组;节能;影响因素;降耗对策;
引言
近几年发展以来,汽轮机的设计以及制造和安装等方面的技术都得到了较好的发展,同时,还有效保障了机组经济性能的提高,在相关设计上采取优化理论,有效建立了相关汽轮机计算基本数学模型,在汽轮机制造商采取综合国外相关工艺制造设备以及先进工艺推动了汽轮机生产制造更上一个台阶,而在安装阶段,大部分汽轮机主要采取精心调整流通动静间隙部分,有效把握质量,采取多方面措施来提高相关经济性能,使得在实际设备运转过程中煤耗率得到了大幅下降。
1汽轮机的运行机理
汽轮机能够把蒸汽热能转变为机械能,而机械能则可以应用于发电机发电。汽轮机作为火电厂经营的核心设备之一,具有功率大、损耗大、长期运行等特性。在汽轮机运行中,蒸汽流在温度、压力作用下通过喷嘴,在喷嘴中不断扩张,通过消耗蒸汽的温度、压力提升流动速度,完成整个蒸汽热能、机械动能的转换。汽轮机之所以功率大,是因为其内部有持续的高速蒸汽流动,在单位面积中通过巨大的流量,导致其能耗相对较高。
2汽轮机的能耗分析
2.1汽轮机组能耗高
就目前相关企业内部汽轮机的使用运转来说,过度的能量消耗是最严重的问题之一。众所周知,汽轮机作为相关电力企业发展的主要能源设备之一,其能够允许将电能、动能和热能进行有效转化成为电能。同时,在实践过程中,汽轮机必须与其他设备一起使用才能够进一步将其功能完全发挥出来。正是因为这个原因,所有的汽轮机组装置可能会消耗更多的能量。在影响机组热经济性的主要有汽轮机的效率、锅炉的效率、电厂的耗电量、管道的效率。影响汽轮机效率的主要有三个方面:蒸汽参数、汽轮机本体汽缸的效率和轴封漏汽方面,在回热系统中,加热器末端的差异和热力系统泵送压力的损失、运行模式和参数都会具有一定的影响。影响锅炉效率的主要因素有锅炉内煤的质量、漏风进入烟囱主体和尾部、排烟温度高、运行参数的控制等。影响电厂用电率的主要是机组的充电率和运行方式;对管道效率的影响主要是管道的绝缘。因此,为了解决蒸汽轮组能耗过高的问题,有必要充分了解与汽轮机一起工作的相关设备,并对设备运行过程中存在的问题进行详细调查。
2.2空气凝汽器问题
空气凝汽器胶球清洗装置会受到风、沙尘的影响,翅片上容易聚集沙尘,增加了翅片热阻量,降低了凝汽器热传输性能,出现机械内部通道堵塞问题。在负风压区域,风机吸人的空气量不足,导致凝汽器内部热量无法顺畅流通。此外,如果凝结水溶氧度超标,会增加设备本身及其管道的腐蚀速度,在冬季凝汽器可能产生大量凝聚、流量不通畅情况,在很大程度上影响了汽轮机的正常运行。
2.3自动化水平差、效率低下
从目前来看,锅炉汽轮机的自控装置应用率比较低,大多依靠人工,缺乏有效的检测和监测手段,工作人员无法准确掌握相关数据,无法对运行状况进行及时调整,出现过多的能源浪费。我国火力发电厂使用的锅炉汽轮机大都是容量比较小,在运行过程中燃料难以完全燃烧,燃料燃烧利用率低下,造成较多损失;锅炉汽轮机处于较低负荷状态下运行,难以达到最佳的运行工况,热量损失严重导致热效率降低,进一步加剧热量的损失,造成了很大的能源浪费。我国热电厂运行过程中还存在过度依赖人工,机械化和自动化总体水平较差,智能化更是处于刚刚起步的阶段,大大增加人工劳动强度,使锅炉汽轮机在运行过程中效率低下,高能耗、高污染问题无法得到根本性的解决。
3对汽轮机节能降耗的对策分析
3.1机组中水的温度
电厂汽轮机在运行的过程中会受到水温的影响,主要是由于水温会对使用的燃料造成影响,过低的水温会导致汽轮机机组运行的效率降低,影响燃料的燃烧,使得燃料的消耗增加,还会导致热量的损失增加。不仅不能达到节能降耗的目的,还大大地降低了能源的转换效率。水的温度是否达到标准的要求,是汽轮机能否达到节能降耗的一个环节。我们在汽轮机运转的时候,一定要控制好给水的温度和冷却水的温度,使水温在一个严格的标准温度中,这样就可以在提高热能转换效率的同时降低燃料的消耗。我们也需要时刻对汽轮机进行检查,不要让它出现安全隐患,汽轮机需要我们的工作人员及时地定期维修。
3.2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。
3.3加强锅炉汽轮机的维修保养
火电厂应指派专门的工作人员,加强对锅炉汽轮机的维修保养,使汽轮机能够长期处于最佳的运行状态,既能提升设备运行效率,还能降低设备能耗,实现节能减排的目标。定期检修加热器,确保高加钢管等部件在密封性方面符合锅炉汽轮机的整体需求,保证换热和传热的高效进行;定期采用化学清洗和喷射清洗的方式对高加钢管进行清洗,防止水垢的形成,保证传热效率;定期开展凝结器的检修工作,确保凝结器的真空状态与最佳工况要求相符;同时,定期检测循环水的水质,并做好凝结器内部器件的清洁工作,避免凝结器内部管道积聚水垢,降低设备的换热效果,加大能源损耗。
结束语
随着国家的快速发展,以经济建设为中心的战略实施,在电厂行业的发展也在不断进步,本行业的竞争也日趋激烈化。加之当前,国家提出节约资源、保护环境、实施绿色可持续性发展。总而言之,重视锅炉汽轮机运行中存在的相关问题,加强火电厂的锅炉汽轮机系统的升级和管理,注重节能环保技术的研究和投入力度,对降低锅炉汽轮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
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