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【摘 要】汽轮机作为发电过程中的重要设备以及耗能较大的设备,其运行情况以及运行效率对电力企业的经济效益和社会效益有着重要影响,而重视并研究汽轮机运行时的节能降耗措施,可以有效降低电力企业的生产成本、提高电力企业的经济收益,从而促进电力企业的健康发展。在行业内竞争愈加激烈的情况下,降低运行成本、提高经济效益的电厂的必经之路,而对汽轮机采取节能降耗措施是节约成本的方式之一。
【关键词】电厂;汽轮机;节能降耗
随着社会发展速度越来越快,社会对电能的需求量不断增加,作为我国主要电力供给源的火电厂,必须不断提高发电效率,才能满足社会的电能需求量。在激烈的市场竞争中,人们通过不断对汽轮机的运行方式进行研究,旨在提高汽轮机的运行效率,实现提升产能和节能减排的目标。对汽轮机技术和运行方式进行改进,可以进一步降低能耗,提高电厂经济效益。在社会发展过程中,电厂发挥着至关重要的作用,是整个社会运转的动力源泉,改进汽轮机技术,可以提高火电厂的生产效率,减轻环境压力,促进电厂效益和社会效益的提升。
一、电厂汽轮机损耗高的影响因素
1、汽轮机中冷凝器问题
(1)电厂汽轮机中空冷凝器在运行中,如果运行环境风沙较大,较长运行时间以后就会有大量风沙尘土等堆积在凝汽器的翘片处,导致翘片管上的热阻不断增加,严重阻碍其传热性能和通道。当其处在负风压区域时,会导致风机吸入一定量的空气,阻碍流通,并在一定程度上降低传热效果,腐蚀相应的管道及设备。当在冬季时,空冷凝器由于流量不均衡,会导致汽轮机不能正常运行,造成运行效率大大降低。
(2)电厂汽轮机中的水冷凝器在运行过程中,由于冷却水水质差问题,会导致汽轮机运行中的凝气管产生比较严重的结垢问题,使汽轮机排汽换热效果大打折扣。同时,会使其耗水量大,在冷却塔中会有大约90% 的含水量被蒸发;另外,凝气器的泄漏问题也是影响汽轮机损耗高的一个因素。如果发生泄漏,会造成冷却水进入到凝结水中,或者进入锅炉中。长期以往,水质会逐渐超出限值的标准,且长时间处于超标状态而导致锅炉水冷壁发生结垢现象,严重情况下甚至会导致其发生腐蚀,使锅炉水冷壁出现爆炸等一些列问题,使生产安全性大大降低,造成巨大的经济损失及人身安全影响。
2、汽轮机中轮机组汽缸问题。汽轮机组汽缸是电厂汽轮机的外壳,其主要作用是将大气和汽轮机中的通流部分隔开,确保蒸汽在汽轮机中完成热能转换成机械能。同时汽缸和排汽、进汽以及支撑座架等管道相连。运行过程中气缸内部会产生很高的温度,其热量会向外缸辐射,这时,就需夹层汽流对其进行冷却。当汽轮机启动冷却后,夹层汽流则会由原来的冷却作用变成加热,使得汽缸工作效率影响汽轮机的能量耗损,如果这时汽缸运行出现问题,其能量耗损会更大。所以,轮机组汽缸对汽轮机的热能消耗影响是非常大的。
3、汽轮机组能源消耗高。汽轮机是电厂发电的原动机,是非常重要的设备,它能有效实现电能、热能和动能的转化。汽轮机的运行需和其他相关设备(发电机、凝汽器和锅炉等)配合一起运行,才能将其功能最大程度地发挥出来。汽轮机耗能高和许多因素有关,比如外缸和喷嘴室变形、轴端汽封漏气等。汽轮机运行过程中,其低压缸的出汽边极易被腐蚀,给气压阀带来损伤,导致蒸汽发生泄漏,耗能增加。此外,冷却水温度过高、运转负荷和参数发生变化等均会使汽轮机能源消耗量增加。
二、汽轮机运行中的节能降耗措施
1、重视并改进汽轮机的运行操作。重视并改进汽轮机的运行操作,不仅可以确保汽轮机处于良好运行状态,并延长汽轮机的使用寿命,也有助于降低能源的损耗。比如,在汽轮机启动过程中,传统方式需要一段时间的暖机流程,在一定程度上造成了能源的浪费。运行人员利用高低旁调整主、再热蒸汽压力和温度,控制凝汽器真空略低,可以有效增加汽轮机的蒸汽量,提升汽轮机的暖机速度,从而实现缩短汽轮机启动时间以及降低能源损耗的目的。其次,在汽轮机停机时,相关工作人员应尽量采用滑停的方式,也就是通过将蒸汽参数缓慢降低的方式,不仅可以有效降低汽轮机、锅炉等设备的温度,还能使锅炉的余热得到充分利用,从而实现降低能源损耗并提高能源利用效率的目的。
2、加强对给水温度的控制。给水温度对汽轮机组的运行效率有着重要影响,水温偏低不仅会增加汽轮机组的能源消耗,还会提升热能的损耗,从而降低能源的利用效率。所以,运行人员应重视给水温度的控制工作,并通过适当的措施和预防方案,确保给水温度在合理范围之内,避免因给水温度的降低而影响到汽轮机组的运行效率以及能源损耗。首先,应对汽轮机组的实际需求等情况进行综合分析,从而规划出科学、合理的燃料投放方案,然后利用科学的控制技术并严格按照相关标准和规范进行燃料投放操作,从而提高能源的利用效率并避免因操作不当而引起的热能损耗。其次,相关管理人员还应制定合理的设备检查维护制度,并定期对设备进行检测和清理,从而确保设备的良好运行,避免因管道泄露等问题影响到汽轮机组的运行效率。
3、重视汽轮机冷端优化。冷端优化主要从凝汽器及其抽真空系统、循环水系统等方面着手。凝汽器不仅对汽轮机组的运行效率有所影响,还关系到汽轮机组的使用寿命,所以相关工作人员应重视并加强凝汽器的管理控制工作,从而确保凝汽器的真空状态以及运行状况在合理范围之内,不仅有助于提升汽轮机组的运行效率并降低能源损耗,还有助于降低汽轮机组的故障发生率,从而延长汽轮机组的使用寿命。而要提升凝汽器管理控制质量,需要保证操作人员具备足够的专业技术能力以及岗位责任意识,并在凝汽器操作过程中严格遵守相关标准和规范,避免因不当操作对凝汽器的组成构件或运行效果产生影响。除此之外,相关工作人员还应关注管道内水质的情况,并研究制定合理的凝汽器管道清理方案,避免因管道的堵塞而影响到凝汽器的运行效果。优化真空泵型式,改进真空抽气管道布置方式,进行循泵变频、高低速改造或者优化运行方式等手段,也可以实现冷端优化。
4、重视汽轮机轴封系统以及通流部分的性能。轴封系统以及通流部分的性能对汽轮机的实际运行效率有着重要影响,但是由于其结构的原因,使得轴封系统以及通流部分难以在汽轮机运行过程中进行维护。所以,相关工作人员应在机组大修期间加强对轴封系统以及通流部分的检查与维护工作。对于轴封系统的检查维护工作,主要是检查是否存在蒸汽外泄可能,疏水管道是否存在堵塞情况,以及是否存在供汽带水问题等。而汽轮机通流部分的检修工作,需要使用专用工具对隔板以及叶片进行冲洗以及喷砂清理,然后需要检查隔板以及叶片的腐蚀、松动、伤痕等情况,并判断组件是否需要更换,除此之外还应对通流部分的轴向间隙、叶片顶部径向间隙进行检测,从而确保轴封系统以及通流部分的性能良好,避免对汽轮机的运行效率带来影响。
总之,在我国电厂建设过程中,通过控制汽轮机给水温度,维持凝汽器最佳真空,改进汽轮机启动,优化汽轮机运行,改善汽轮机停机能够确保汽轮机运行实现更高程度的节能降耗,在一定程度内推进我国发电行业的发展,为国家经济建设和科技水平的有效提升奠定堅实的基础,确保现代人生活需求得到更高程度的满足,进而有效提升我国综合国力,使其在未来国际竞争中占据更高优势。
参考文献:
[1] 浦同锦.对火电厂汽轮机运行节能降耗措施的几点探讨[J].科技风,2017(16):23.
[2] 朱德强.有关电厂汽轮机运行中节能降耗的对策研究[J].环球市场,2016(34):12.
(作者单位:霍煤鸿骏铝电公司电力分公司)
【关键词】电厂;汽轮机;节能降耗
随着社会发展速度越来越快,社会对电能的需求量不断增加,作为我国主要电力供给源的火电厂,必须不断提高发电效率,才能满足社会的电能需求量。在激烈的市场竞争中,人们通过不断对汽轮机的运行方式进行研究,旨在提高汽轮机的运行效率,实现提升产能和节能减排的目标。对汽轮机技术和运行方式进行改进,可以进一步降低能耗,提高电厂经济效益。在社会发展过程中,电厂发挥着至关重要的作用,是整个社会运转的动力源泉,改进汽轮机技术,可以提高火电厂的生产效率,减轻环境压力,促进电厂效益和社会效益的提升。
一、电厂汽轮机损耗高的影响因素
1、汽轮机中冷凝器问题
(1)电厂汽轮机中空冷凝器在运行中,如果运行环境风沙较大,较长运行时间以后就会有大量风沙尘土等堆积在凝汽器的翘片处,导致翘片管上的热阻不断增加,严重阻碍其传热性能和通道。当其处在负风压区域时,会导致风机吸入一定量的空气,阻碍流通,并在一定程度上降低传热效果,腐蚀相应的管道及设备。当在冬季时,空冷凝器由于流量不均衡,会导致汽轮机不能正常运行,造成运行效率大大降低。
(2)电厂汽轮机中的水冷凝器在运行过程中,由于冷却水水质差问题,会导致汽轮机运行中的凝气管产生比较严重的结垢问题,使汽轮机排汽换热效果大打折扣。同时,会使其耗水量大,在冷却塔中会有大约90% 的含水量被蒸发;另外,凝气器的泄漏问题也是影响汽轮机损耗高的一个因素。如果发生泄漏,会造成冷却水进入到凝结水中,或者进入锅炉中。长期以往,水质会逐渐超出限值的标准,且长时间处于超标状态而导致锅炉水冷壁发生结垢现象,严重情况下甚至会导致其发生腐蚀,使锅炉水冷壁出现爆炸等一些列问题,使生产安全性大大降低,造成巨大的经济损失及人身安全影响。
2、汽轮机中轮机组汽缸问题。汽轮机组汽缸是电厂汽轮机的外壳,其主要作用是将大气和汽轮机中的通流部分隔开,确保蒸汽在汽轮机中完成热能转换成机械能。同时汽缸和排汽、进汽以及支撑座架等管道相连。运行过程中气缸内部会产生很高的温度,其热量会向外缸辐射,这时,就需夹层汽流对其进行冷却。当汽轮机启动冷却后,夹层汽流则会由原来的冷却作用变成加热,使得汽缸工作效率影响汽轮机的能量耗损,如果这时汽缸运行出现问题,其能量耗损会更大。所以,轮机组汽缸对汽轮机的热能消耗影响是非常大的。
3、汽轮机组能源消耗高。汽轮机是电厂发电的原动机,是非常重要的设备,它能有效实现电能、热能和动能的转化。汽轮机的运行需和其他相关设备(发电机、凝汽器和锅炉等)配合一起运行,才能将其功能最大程度地发挥出来。汽轮机耗能高和许多因素有关,比如外缸和喷嘴室变形、轴端汽封漏气等。汽轮机运行过程中,其低压缸的出汽边极易被腐蚀,给气压阀带来损伤,导致蒸汽发生泄漏,耗能增加。此外,冷却水温度过高、运转负荷和参数发生变化等均会使汽轮机能源消耗量增加。
二、汽轮机运行中的节能降耗措施
1、重视并改进汽轮机的运行操作。重视并改进汽轮机的运行操作,不仅可以确保汽轮机处于良好运行状态,并延长汽轮机的使用寿命,也有助于降低能源的损耗。比如,在汽轮机启动过程中,传统方式需要一段时间的暖机流程,在一定程度上造成了能源的浪费。运行人员利用高低旁调整主、再热蒸汽压力和温度,控制凝汽器真空略低,可以有效增加汽轮机的蒸汽量,提升汽轮机的暖机速度,从而实现缩短汽轮机启动时间以及降低能源损耗的目的。其次,在汽轮机停机时,相关工作人员应尽量采用滑停的方式,也就是通过将蒸汽参数缓慢降低的方式,不仅可以有效降低汽轮机、锅炉等设备的温度,还能使锅炉的余热得到充分利用,从而实现降低能源损耗并提高能源利用效率的目的。
2、加强对给水温度的控制。给水温度对汽轮机组的运行效率有着重要影响,水温偏低不仅会增加汽轮机组的能源消耗,还会提升热能的损耗,从而降低能源的利用效率。所以,运行人员应重视给水温度的控制工作,并通过适当的措施和预防方案,确保给水温度在合理范围之内,避免因给水温度的降低而影响到汽轮机组的运行效率以及能源损耗。首先,应对汽轮机组的实际需求等情况进行综合分析,从而规划出科学、合理的燃料投放方案,然后利用科学的控制技术并严格按照相关标准和规范进行燃料投放操作,从而提高能源的利用效率并避免因操作不当而引起的热能损耗。其次,相关管理人员还应制定合理的设备检查维护制度,并定期对设备进行检测和清理,从而确保设备的良好运行,避免因管道泄露等问题影响到汽轮机组的运行效率。
3、重视汽轮机冷端优化。冷端优化主要从凝汽器及其抽真空系统、循环水系统等方面着手。凝汽器不仅对汽轮机组的运行效率有所影响,还关系到汽轮机组的使用寿命,所以相关工作人员应重视并加强凝汽器的管理控制工作,从而确保凝汽器的真空状态以及运行状况在合理范围之内,不仅有助于提升汽轮机组的运行效率并降低能源损耗,还有助于降低汽轮机组的故障发生率,从而延长汽轮机组的使用寿命。而要提升凝汽器管理控制质量,需要保证操作人员具备足够的专业技术能力以及岗位责任意识,并在凝汽器操作过程中严格遵守相关标准和规范,避免因不当操作对凝汽器的组成构件或运行效果产生影响。除此之外,相关工作人员还应关注管道内水质的情况,并研究制定合理的凝汽器管道清理方案,避免因管道的堵塞而影响到凝汽器的运行效果。优化真空泵型式,改进真空抽气管道布置方式,进行循泵变频、高低速改造或者优化运行方式等手段,也可以实现冷端优化。
4、重视汽轮机轴封系统以及通流部分的性能。轴封系统以及通流部分的性能对汽轮机的实际运行效率有着重要影响,但是由于其结构的原因,使得轴封系统以及通流部分难以在汽轮机运行过程中进行维护。所以,相关工作人员应在机组大修期间加强对轴封系统以及通流部分的检查与维护工作。对于轴封系统的检查维护工作,主要是检查是否存在蒸汽外泄可能,疏水管道是否存在堵塞情况,以及是否存在供汽带水问题等。而汽轮机通流部分的检修工作,需要使用专用工具对隔板以及叶片进行冲洗以及喷砂清理,然后需要检查隔板以及叶片的腐蚀、松动、伤痕等情况,并判断组件是否需要更换,除此之外还应对通流部分的轴向间隙、叶片顶部径向间隙进行检测,从而确保轴封系统以及通流部分的性能良好,避免对汽轮机的运行效率带来影响。
总之,在我国电厂建设过程中,通过控制汽轮机给水温度,维持凝汽器最佳真空,改进汽轮机启动,优化汽轮机运行,改善汽轮机停机能够确保汽轮机运行实现更高程度的节能降耗,在一定程度内推进我国发电行业的发展,为国家经济建设和科技水平的有效提升奠定堅实的基础,确保现代人生活需求得到更高程度的满足,进而有效提升我国综合国力,使其在未来国际竞争中占据更高优势。
参考文献:
[1] 浦同锦.对火电厂汽轮机运行节能降耗措施的几点探讨[J].科技风,2017(16):23.
[2] 朱德强.有关电厂汽轮机运行中节能降耗的对策研究[J].环球市场,2016(34):12.
(作者单位:霍煤鸿骏铝电公司电力分公司)