基于电厂汽轮机运行的节能降耗分析

基于电厂汽轮机运行的节能降耗分析

(宁夏宁鲁煤电有限责任公司灵州电厂宁夏银川750411)

摘要:现阶段,我国经济体制在不断的变革,电厂与电厂之间竞争也随之增大。与此同时,我国也开始提出保护环境、节约能源等一系列的政策。因此,在对汽轮机进行改造的过程中,电厂需要以节能降耗为主,坚持走可持续发展道路,这样就可以节省成本资金,也能实现节能环保。对汽轮机的运行控制是当前电厂必须重视的一点。否则,电厂则会损失大量的经济,甚至面临经济危机,无法正常运转。基于此,本文针对电厂汽轮机运行的节能降耗进行了分析与探讨。

关键词:电厂;汽轮机;运行;节能降耗

1汽轮机节能降耗的必要性

汽轮机是电厂生产运行过程中的重要组成部分,同时也是电厂进行能源控制的关键设备。在我国电力系统的发展进程中,通过不断的研究探索,研发了有关汽轮机的节能改造技术,这一技术改造,可有效提高电能的使用效率,减少能耗损失,对电厂在正产运转情况下做到节能降耗有着重要的促进关系,不仅可在极大程度上提升电厂的经济效益,还对电厂实现可持续发展具有积极的促进作用。除此之外,相关研究人员在进行汽轮机节能降耗研究分析时,还提升了汽轮机的使用和维护水平,发挥了汽轮机的作用,提高了生产效益。

2当前电厂汽轮机节能降耗的可行性分析

2.1经济效益层面的可行性研究

对电厂汽轮机节能降耗方面的研究分析,首先要考虑其经济效益问题。对汽轮机进行节能改造要将技术改造所需的资金投入和改造后的设备产出进行综合计算,也就是说要对成本支出与成本收益进行匹配运算,既要考虑设备的节能,还要考虑经济的节能。经过研究表明,采用新式汽轮机的投入成本要远高于技术改造后的汽轮机投入成本,经过技术改造后的汽轮机在节能降耗方面同样有着十分显著的效果。因此,对汽轮机进行节能技术改造的经济可行性研究分析成立。

2.2技术层面的可行性研究

对电厂汽轮机进行节能降耗技术改造的可行性分析,另一个重要的方面是技术层面的可行性研究分析。通过大量的研究结果表明,节能技术改造后的汽轮机,在汽轮机的冷端系统、热力系统、本体汽封等各系统环节,都得到了技术层面的优化,相关技术方面的节能改造,在很大程度上提升了汽轮机的安全稳定性,使得整个机组的生产运行更加经济。由此表明,对电厂汽轮机进行技术改造,在技术方面的可行性成立。通过上述对电厂汽轮机在经济层面与技术层面的研究分析表明,采用科学合理的措施对汽轮机进行改造对其节能降耗是非常有帮助的,研究人员要结合汽轮机的影响因素进行研究分析,以找到最佳的节能降耗措施。

3影响电厂汽轮机实现有效节能减耗的主要因素

3.1汽轮机组气缸工作效率影响

电厂汽轮机主要是对气缸内部的流通部分与大气间起到隔离作用,将蒸汽能转换成有效的机械能,由于汽轮机制会在运行时使得气缸内部温度升高,温度升高后,其热量会辐射至外缸,此时夹层汽流会起到冷却作用。而在机组启动冷态时,夹层汽流又会起到加热作用。因此,汽缸T作效率会对汽轮机消耗热能情况产生直接影响。

3.2水冷凝汽器问题

关于水冷凝汽器的问题主要涉及以下两方面:首先是水冷凝汽器内的冷却水水质较差。一旦冷却水的水质出现问题后,就会使得汽轮机在正常的运转过程中,凝气管出现较为严重的结垢现象,如此一来,使得汽轮机的排气换热效果在原来的基础大幅度的降低,并使得九成以上的水分在汽轮机冷却塔中蒸发;然后是凝汽器的泄露问题导致的锅炉内部结垢,引发安全隐患问题。凝汽器一旦泄露以后,会使得冷却水中混入大量的凝结水,若泄露现象较为严重时,会使得凝结水通过孔隙进入锅炉内部,混合水分的进入使得锅炉内部的水质降低,长期下去引发了锅炉内部水分结垢现象,若时问久后,水冷壁在强腐蚀情况下会引发鼓包、爆炸等恶劣情况的发生。

3.3运行机组流通性问题

汽轮机的运行机组对于生产过程中能耗问题来讲,有着极为重要的意义。检查汽轮机组的流通性,是进行汽轮机能耗分析的关键点。在汽轮机的运行设备中,其气体的做功功率与运行机组的流通性效果有着直接的影响关系,要想有效提升汽轮机气缸内部的做功效率,可在适当的情况下来增大气缸内部的气流量和流通面积,从而降低汽轮机的能量损耗。

4电厂汽轮机运行的节能降耗措施

4.1对水温的控制

正常情况下,锅炉燃烧的燃料量以及燃烧的程度都会对汽轮机中的给水温度造成一定的影响。在给水温度偏低的状况下,锅炉的用电量会随之增加,也使汽轮机的单位能源消耗量增加,进而在排烟的过程中出现大量的热能损失,使能源的使用效率降低,为此需要通过以下几点进行改善:首先通过掌控燃料的投放量和投放次数的方式使汽轮机的给水温度合理的控制在一定的范围内,要求此过程能够严格按照相关要求进行,从而有效地避免因为操作不当造成的热能损失。其次要求相关的工作人员能对设备中的关键装置加强维护操作,通过定期清理和打扫的方式,使能源的使用效率提升。最后还需要对管道进行定期的检查,避免出现蒸汽泄漏情况,以此让加热器的使用效率得到有效提升。

4.2凝结器保持在最佳真空状态

要想使汽轮机的运行状态达到最佳,必须要让机组的凝结器保持在最佳真空状态。每月要至少进行两次试验汽轮机真空严密性的工作,以确保整个机组具有良好的真空密封性。定期检查维修射水泵,看其工作是否正常,水位是否达标,水温是否在规定的标准范围内,建议射水箱的水温控制在26℃以下。监督好管线内循环水的水质,定期清理凝结器铜管,确保铜管内无水垢。要定期检查凝结水水位,确保水位正常,以使机组的冷却面积足够,确保机组运行的安全性。

4.3优化主汽调门的运行方式

汽机顺序阀运行的效率高于单阀运行,现在大多电厂机组因调门故障率高,影响了顺序阀的投入率,从而降低了机组运行的经济性。经研究调门的故障主要表现在调门波动、调门故障关闭、调门阀座松脱、主汽门预启阀卡涩等。上述故障原因有些是孤立的,也有互相关联的。

在操作单元时,应采取多项措施,保证门的可靠运行,提高阀门的输送顺序。主要措施是:调整阀座与修改,消除松动的风险方式的变革;检修时主阀前截止阀,清除水垢,防止阀门卡涩;解决控制系统和控制阀的波动而造成的设备不稳定性研究,包括LVDT的可靠性;增加抗燃油再生装置。

4.4对汽轮机启动和运行以及停机的控制

通过从加强汽轮机中启动、运行和停机控制力度的层面出发,让汽轮机的工作效率得以提升的同降低能源效率。汽轮机的启动能耗主要是由于预热前的很长一段时间的运行,这必然增加能量消耗,从而对设备压力约2.9MPa的总是第一个开放的压力通过手动开启真空破坏的方式,使得最小真空机不应该是小于的55kpa。通过增加蒸汽量来提高预热速度,缩短启动时间,使膨胀之间的差异得以控制。在汽轮机的运行以实现燃油效率提升锅炉效率的同时保持水的循环,通过固定、滑动,将推动涡轮的运行方式,在负荷单位不够稳定,实现一次调频的需要,为了在提高能源利用效率,达到减少压力损失。在这个过程中需要集中在冷凝水的温度控制工作。在汽轮机停机的情况下,只要求机组在需要维修时关闭,汽轮机关闭过程中的紧急停机并没有损坏机组,以保证汽轮机的使用寿命。

4.5增强汽轮机运行的管理力度

如果在高负荷的状态下,想要使得发电厂汽轮机能够高效的运行,那么就需要将流通的面积进行合理的改善,而在低负荷的状态下,为保持发电厂汽轮机的高效运行,则需要针对水泵轴进行稳定性掌控,同时也可以针对定压进行合理的调整。在负荷状态平稳的情况下,针对负荷的调整,就需要依据具体的情况来进行,但是值得注意的是,无论怎样调整负荷,都需要将气门的开关保持在滑压的状态。由此就可以了解到,在对汽轮机运行进行管理的时候,要想使得管理的力度

得以加强,就需要根据实际的状况,来选用适宜的定-滑-定的方式。

4.6保持汽轮机凝汽器的合理真空状态

汽轮机运行的时候,通常都会造成严重的能源消耗,要想使得这样的情况得以改善,就需要对汽轮机凝汽器进行真空调节,使得凝汽器全程都在真空的状态下进行运作,而要做到这一点,就需要采取以下方法:第一,就是要固定凝结水位,找准凝结水位应该设置的位置,最好将凝结水位设置在相对较低的区域,这样有利于保持较高的真空状态,从而使得冷却面积可以得到有效的保障。第二,就是要对汽轮机组进行合理的密封设计,这样可以使得凝汽器不容易出现渗漏的情况。同时,针对凝汽器的密封性进行适当的检查和定期的维修,以免造成安全事故的出现。三是对水循环的质量进行严格的控制,并及时清理机组内的水垢,保证机组热交换的高效率,为发电厂带来经济效益。

4.7落实技术改造效果

汽轮机作为电力生产环节中的重要设备,其仍有许多方面值得改造,因此我们要加大对汽轮机的改造研究,使其能够在有效运行状态下,为节能降耗目标的实现带来支持。其一,凝汽器作为汽轮机当中最主要的组成部分,其可以作为主要改造部件来予以研究,具体技术改造可从凝汽器端差、凝结水过冷和凝汽器真空度三个方面入手,通过对其的改造来实现对汽轮机运行效率的提升,同时实现节能降耗的目标。其二,汽轮机通流部分的性能直接影响汽轮发电机组经济性、安全运行,因而汽轮机通流部分应具有良好的汽动、热力、振动强度和变工况性。

4.8对汽轮机组的运行过程进行合理控制

正式开启汽轮机组之前,应该合理选择启动参数,一般将启动曲线作为参考标准。一般情况下冷态气压要控制在2.5兆帕至3.0兆帕之间,启动温度要控制在270度至300度之间,凝结器中的真空压力要控制在-50千帕至-40千帕之间。汽轮机在实际运行中的预热时间会比预计要长,导致并网时间增加,汽水损失的热量较大,能耗也因此增加,不仅影响电厂的热经济性,还可能危及设备的运行和安全使用寿命。为了避免这种现象可以采取以下措施:首先要保证主汽压力满足标准要求,可以适时投入旁路系统的运行,或者适当将真空门打开,按照标准要求来控制凝汽器真空。这种方法能够使蒸汽量明显增加,进而提升了暖机的运行速度,还能将膨胀差值控制在合理范围内,有效减少并网时间,达到节能降耗的目的,这种方法同样适用于负荷较低的状态。但是如果汽轮机组的负荷不稳定,则最好采取先定--后滑--再定的控制模式,避免出现持续冷却现象,降低热量损耗,将所有参数控制在合理范围内,避免产生机械故障。另外停机过程的控制也非常关键,要根据实际情况选择合理的停机时机,一般情况下停机操作会采用滑参数的方式,一方面可以对余热进行有效利用,另一方面可以将系统温度控制在合理范围内,实现节能降耗。

结语

汽轮机节能降耗的途径有很多,因此应坚持具体问题分析的原则,坚持从实际出发,选择有效的节能措施,对电厂汽轮机的节能改造。这就需要我们在工作中认真观察和操作的经验总结,除了加强节能工作的注意。

参考文献

[1]陈敏峰.电厂汽轮机运行的节能降耗[J].科技传播,2013.

[2]王帅.电厂汽轮机运行的节能降耗之我见[J].吉林农业,2013.

[3]曹中华,卢秀珍.电厂汽轮机节能降耗的主要措施分析[J].硅谷,2014.

作者简介

张扬(1987.10.18),男,山东莱芜人,宁夏大学,单位:宁夏宁鲁煤电有限责任公司灵州电厂,研究方向:热能动力

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