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摘要:随着社会经济的快速发展,社会各界对电能的需求量与日俱增,电能已然成为现代社会运作不可或缺的重要能源之一。火电厂作为电能的主要生产部门,其汽轮机的运行状况,直接关系到节能损耗、节能减排及火电厂的经济运行,影响十分重大。文章结合工作经验,浅谈火力发电厂汽轮机组节能影响因素分析及其降耗对策探讨。
关键词:火力发电厂汽轮机组;节能降耗措施;分析
火力发电是我国电力能源生产供应的重要形式,数据不完全统计显示,火力发电占整个我国电力生产的一半以上,与此相对应,其煤炭消耗占全部煤炭消耗的50%;为了实现我们国家在国际社会承诺节能减排的发展目标,为了提高经济的运行性,加快火力发电厂的节能降耗已势在必行。作为火力发电厂重要组成部分,汽轮机组的节能降耗在此时显得异常重要。
1火力发电厂汽轮机和锅炉的简介
在火力发电厂中,汽轮机和锅炉是其两个重要的组成部分。汽轮机是一种动力机械,它可以用蒸汽的能量来完成做功,是一种常用的原动机。它可以利用冲动作用原理和反应作用原理,将热能转化为机械功,从而发挥巨大的作用。这两种原理的应用使其具有单机功率大、效率高、寿命长等优点。汽轮机主要分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机。汽轮的主要控制项目有汽轮机功率及频率调节、汽机自启停系统、汽轮机超速保护和汽轮给水泵的控制系统等。而锅炉作为转换能量的热力设备,主要的功能就是通过燃烧燃料将化学能转化为热能,再通过向热能中加热水,转化为一定量的蒸汽,也可通过蒸汽动力的装置转化为机械能。锅炉包括炉膛、烟道、汽水系统以及炉墙和构架等。锅炉的主要控制项目有给水自动调节、燃烧自动调节和温度调节。
2火力发电厂汽轮机组节能影响因素
对汽轮机来说,主要影响因素有:
(1)汽轮机的运行技术老化,更新不及时,使其能源消耗越来越大。
(2)汽轮机的系统非常复杂,控制方式不合理,导致能量损失过大。
(3)汽轮机在工作的时候,最容易出现问题的部件是真空泵,并且真空泵温度的升高会直接影响凝汽器温度的升高,从而进一步影响汽轮机的温度,使汽轮机的热量消耗过快,降低系统的工作效率。
对锅炉来说,主要影响因素有:其一,燃料未完全燃烧热损失。其二,锅炉排烟热损失。其三,设备使用时间过长,出现老化,设备的磨损程度比较严重,影响机组运行参数的稳定,使其达不到额定的参数,进一步降低机组的经济性。
3火力发电厂汽轮机组节能降耗措施
3.1保持凝汽器的最佳真空状态
冷凝器作为汽轮机的主要部件,将直接影响到整个机组运行的安全性和经济性。因此,为了确保冷凝器的经济和安全运行,我们必须首先使冷凝器可以在真空状态,这也是能够有效地减少涡轮机的能源消耗是一个重要手段。
3.1.1清洗冷却面
①干洗法。为了能够准确地判断冷凝器冷却表面是干净的,只有是最有效的方式是比较冷凝器运行后的数据,一旦数据是不同的,使冷却表面的污垢。而在大多数情况下,在冷却表面的早期,结构往往很松散,然后他们往往在表面上显示的泥沙淤积现象,在这种情况下,可以用干洗的方法来清理冷却表面;
②酸洗法。通常都会选择浓度为5%的氨基磺酸作为酸洗剂,并且依据腐蚀速率的大小,可以在酸洗剂中加入浓度为20%的氢氟酸、浓度为0.5%的酸缓释剂以及铜缓释剂,并且要加入适量的渗透剂等,而且要严格地控制清洗的水温,要保证水温保持在40℃左右,要将水流速度控制在0.1m/s左右,并且最好是选用循环冲刷的方法。
3.1.2降低凝汽器的热负荷
①可以将表面式加热器加设到排汽缸喉部以及凝汽器上部之间,这样就可以将表面式加热器的入口位置与工业水系统充分连接起来,而表面式加热器的出口位置又与化学供水系统进行连通,这样就可以大大提升高热效率,从而降低凝汽器的热负荷。
②将雾化喷头装设到凝汽器喉部,这主要是由于雾化喷嘴可通过对冷凝蒸汽吸收式换热,从而使其软化水形成混合式凝汽器,有效地降低了凝汽器的热负荷,以及最佳真空的形成提供了有力的保障。
3.1.3提升真空系统的严密性
为了能够充分保证真空系统一直维持在一个定值状态,因此就必须要加强真空系统的严密性防护,要尽可能地使得真空系统能够做到丝毫不漏以及严格防守,要定期地检查真空系统与凝汽器是否发生泄露,一旦发现泄露现象就立刻采用有效措施给予解决,只有这样才能充分保证真空系统的严密性。而在日常工作中,也在实时监控喷嘴不能被堵塞和变形的喷嘴和变形的现象。根据外载荷的变化,适时合理调整汽轮机轴密封的数值压力。并且为了充分保证真空系统的严密性,也要严格测试和控制阀门的负压系统,使其不能出现任何情况下松动的现象。
3.2保证汽轮机运行时的给水温度
在汽轮机运行过程中,供水温度将直接影响锅炉的燃油消耗量。如果水温较低,则会增加锅炉燃烧的耗煤量,造成一定的经济损失。而且水温低,会增加锅炉的烟气温度,从而增加了烟气所造成的热损失,从而大大降低了锅炉的生产效率。
①保证高加投入率。机组滑动停止,应严格控制水温上升率按照规定;机组严格按照规定的规定及时输入或分解高压加热器;加强对高压加热器的维护操作,防止操作不当,造成高压加热器保护作用线,保持高压加热器水位的稳定;高压清洗换热管,可以清除管道内的沉积,减少换热管的内部和外部之间的温差应力和热应力,减少传热管的泄漏,提高高压加热器的输入比。
②重视检漏操作,保持正常水位。加热器铜管检查属于一种漏点检查,其主要是检测高加筒体以及水室隔板的密封性。要检测水室隔板有没有存在漏点,一旦水室隔板的加工焊接不够完善,那么就会出现质量问题,而通常状况下会导致高压给水“旁门左道”,从而影响到蒸汽与给水的热量交换,导致给水温度无法提高。一旦加热器受热面筒体产生密闭性不良的问题,那么就会造成蒸汽阻塞,从而导致给水的热量交换大大减少,最终降低给水温度。而且为了能够充分保证回热系统的正常、稳定运行,就必须要保证加热器能够一直维持在正常水位的状态下运行。
3.3降低机组启动、运行与停机能耗
(1)汽轮机启动。汽轮机启动过程中的能量损失,容易出现压力和冷凝器真空度和严重的旋转参数严重的差异,这将不仅增加了运行的现象,它还将增加的功率损耗,大大降低了汽轮机的经济效益。为了优化汽轮机的启动过程,工作人员可以降低蒸汽压力和主阀的压力,然后打开真空断路器阀,从而降低冷凝器的真空度,主阀的压力和冷凝器的真空度和重量传递参数是非常高的,从而降低了能耗。
(2)汽轮机运行。目前,对于火电厂的蒸汽轮机一般都是溜井式的一些形式的操作,采用这种操作方式,能很好地适应负荷变化,满足机组调频的要求。例如,在低负荷状态下,需要使用低电平恒压调节方法,以保证在正常运行的火电厂锅炉的稳定和水循环;在中间负荷状态,需要使用锅炉压力调节器来调节负载的加减;在高负荷的状态下,需要使用喷嘴进行调整,从而保证机组的安全、高效运行。
(3)汽轮机停止。当汽轮机停止时,无论是否正常,我们最好使用滑动参数的方法来停止它。因为,对一些余热锅炉使用继续发电,可以用这种方式,一方面和其他方面,由于降低了蒸汽涡轮机相关的设备和锅炉的温度,而且也有利于维护工作进行。
4结语
总而言之,汽轮机是火电厂的重要组成部分,也是耗能大户,对于火力发电厂的经济运行、节能损耗有着直接的影响,火力发电厂汽轮机组的节能降耗是一项复杂的工作,为了降低能耗,需要在实践过程中总结经验,积极引入先进技术水平降低机组能耗,这样才能够保障系统的节能效果。
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