分析火力发电厂汽轮机组的节能减耗方法

分析火力发电厂汽轮机组的节能减耗方法

牛明川

（宁夏大唐国际大坝发电有限公司宁夏回族自治区青铜峡市751607）

摘要：汽轮机的节能减耗能极大地提升电厂产能效率,增加企业收益。伴随电力行业的高速发展,汽轮机节能降耗已然一跃成时下电力公司探讨的焦点。然而,节能降耗是一条长远的道路,且有多种路径去实现,因而可由设施、管理、技术改造这些方面去多层次开展汽轮机节能减耗工作,全面地去剖析各生产环节,仔细找出节能减排进程中可能出现的漏洞,意识到这项工作的关键性,增加电厂产能收益,以期带动整个行业健康发展。

关键词：火力发电厂；汽轮机组；节能减耗

火电厂汽轮机组的节能减耗对于行业乃至整个社会的发展都具有重大的意义,用科学有效的方式节能减耗可以使社会经济稳步发展。然而寻求节能减耗的过程不可能一蹴而就,这必定是一个循序渐进的过程。因此我们应该不断探索新的科学有效地方式,根据实际情况制定方法和对策,在不断的实践中检验真理。对现有的汽轮机组等设备进行优化升级,提高它的性能,最大的发挥起作用。同时也要完善监测方式,提高相关人员的工作素养,减少故障、规避事故,为火电厂汽轮机组的高效工作贡献力量。

1汽轮机组的运转特征

汽轮机组是火力发电厂进行生产作业的关键设备,以蒸汽为动力源,实现将热能转化成动能。相较于传统的蒸汽机来说,对外在环境的抗干扰水平高,运转效率更高,服务寿命更长。但是仍然存在一些不足,例如,汽缸变形、渗漏等,导致生产经营效率降低、能耗大、生产环境不稳定以及增强后期设备的维管工作量。汽轮机组的运转原理有以下两方面:第一,冲动作用原理。汽轮机开始运转时,迅速高温蒸汽经过运动叶片以及静止叶片汽道过程中,运动方向产生变化,立即冲击叶片,因而叶片进行运转,实现了热能向机械能的转变;第二,反动作用原理。因为蒸汽处于运动叶片构成的汽道位置时,将会发生缓慢升温、膨胀并且加速的情况,因而变动初始方向,随即为叶片提供冲动力,进而推动叶片做功。

2影响火电厂汽轮机组耗能的因素

2.1流通性

火电厂的汽轮机组为蒸汽做功,再由热能转化为机械能为发电机提供驱动,因此在汽轮机组的运行中蒸汽的流通性直接影响了做功的效率。如果流通性不足,汽轮机组内的阻碍会导致大量能源消耗。但如果可以改善运行中的流通面积及流通量的话,其能量消耗将大大降低。

2.2气压与温度

当汽轮机组的水压不够高,但燃烧未及时调整时,汽轮机组的蒸汽流量会在短时间内迅速增大,而机组的蒸汽气压就会相应减少,影响运行效率。当吹入空气量的增大,但燃料供应不足时,喷水量增大会造成锅炉受热面积减小,整个机组所消耗的热量就变大了,将导致运行效率的降低。

2.3汽缸效率

实际生产中汽轮机组普遍存在运行能耗高的问题,对此类问题原因进行分析,总结以往安装与施工作业经验,可以确定气缸效率为主要影响因素。虽然作为火电厂主要生产设备,制定了一定管理维护方案,但是在实际操作中,因为缺乏监督,汽轮机组安装与管理维护并不能达到预期效果,实际生产中汽缸效率往往会小于设计标准。汽缸效率较低是导致汽轮机组运行能耗增加的主要因素,需要将其作为优化设计的主要对象分析。

3提高电厂汽轮机节能降耗质量的有效策略

3.1正确操作汽轮机的启动、运行以及停机程序

汽轮机在启动时要对其启动参数进行设定,为了保证启动参数的合理性,人们要观察启动曲线的值,判断其是否正确。汽轮机启动要满足三个条件,真空压力、温度和冷态气压都在合理的范围内。一般来说,冷态气压要求在2.5MPa到3.0MPa,这个冷态气压是汽轮机启动的最佳状态。温度只要保持在270℃~300℃即可,这个范围的温度是最佳的。真空压力值一般保持在-50kPa~-40kPa。虽然这三个条件很关键,但是在实际启动操作的过程中还是会出现其他问题,例如,温度提升需要的时间过长就会导致耗电量增大[2]。虽然增大耗电能不会影响生产,但是这违背节能减排的要求。所以,要采取措施来改变这种状况。在启动的过程中,人们可以采用先打开旁压再打开真空门的方式,这样可以有效控制汽轮机组的真空压力,还可以解决预热时间较长的问题,直接加快暖机的速度,减少并网所需要的时间,有效减少能源的消耗。在低负荷的状态下,人们也可以用这样的方式进行启动,从而保证生产效率。无论如何都要把汽轮机的启动状态保持在一个合理的范围内,保证可以正常工作并实现节能减耗的要求。

3.2合理控制汽轮机给水内温

多种方法中一个特别有效的节能减耗手段便是准确把控系统内部水温。若锅炉内水温不够高会造成烧煤量增大,最终电量损耗更多,锅炉作业效果变差,故而,做好锅炉系统水温调节工作非常重要。可利用以下手段:(1)按时清理高热能管路内的污垢和别的浑浊物,时常查看管路是否有滴漏现象,做好换热系统设施保养工作。(2)采取各种办法尽可能的增加换热量,减少不必要的热损。

3.3凝汽机真空状态

第一,冷却面清洗。冷凝器为汽轮机组重要组成部分,主要就是对排气进行冷却使其凝结成水,生成高度真空,促使汽轮机内进入的蒸汽做功时可以充分膨胀,直到低于大气压,使得做功效率增加。对冷却面进行清洗,将存在污垢热阻去除,确保不会影响到传热过程,最为常见的就是酸洗法与干洗法组合或定期采用机械清洗等方式。第二,降低排气缸热负荷。将雾化式喷头安装于凝汽器喉部位置,通过接触式传热作用,对凝汽器凝结热进行吸收,促使补充除盐汽水能够在凝汽器内生成一个混合式凝汽器,达到降低表面热负荷的效果,创造一个良好的真空状态,保证蒸汽高效做功。

3.4积极做好维管工作

管理人员应该积极为汽轮机组的维护管理工作,建立对应的维护管理、检测修理措施。在实际的生产过程中,严格依据作业标准以及工作流程进行汽轮机的开机和操作,同时实时监控机器的运行状态,精确控制汽轮机组的各项运行参数,确保设备处于最佳运行状态,降低能耗。同时,开展定期检测管理作业,及时排除一切安全隐患。

3.5优化调整汽轮机作业

通常以定-滑-定的顺序操作汽轮机,这样可确保系统高效作业之外,节省工作能耗,应当在作业形式上想办法改进,像增大流转截面等,若系统负荷过低,则可选择低水平恒压控制手段,实现水泵轴瞬时转速、燃烧、水流动这些环节的平稳运行。较之中间负荷,理当联系现实条件去控制负荷,保证气阀门始终在滑压条件下作业。此外,理当降低加热器差值,适当调整设施水位,并在系统高负荷作业的情况下,一定程度增加汽轮机主气温和压力,以实现提升水温和产出的目标。慢速预热结束之后,先检查机组所有设施就绪,然后慢慢开启主气路提速,运行40-80分钟,核查油温、油流、压差这些参数正常与否,同时查看泵作业是否合格,监听系统内有无摩擦,由此去判断接下来如何安排工作。

结论

近年来,随着社会经济的飞速发展,人们对于电能的需求越来越多,这就要求火电厂不断提高发电效率,满足节能减耗的要求。目前,市场竞争较大,人们不断研究汽轮机的运行方式,希望通过提高汽轮机的效率来提高发电效率,从而有效开展节能减耗的工作。改进汽轮机技术和运行方式,有助于实现我国节能减耗的目标要求,有助于提高电厂的发电效益,使得经济效益达到最佳。由于电厂对于社会的发展具有重要的作用,汽轮机的改造可以提高火电厂的节能减排能力和竞争力,使其发展前景越来越好。

参考文献：

[1]金培红.电厂汽轮机节能降耗的主要措施分析[J].技术与市场,2017,24(1):101-102.

[2]郑锡开.发电厂汽轮机运行节能降耗策略研究[J].中国高新技术企业,2016,(20):82-83.