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摘要:火力发电在国内电力资源当中是主要的构成部分,其产生出来的电力资源会为社会发展提供所需的电能。而火力发电厂当中的锅炉是产生电能的一个主机,优化锅炉运行以及降低能源的消耗,可以使运行效率大大提升,进而使供电需求得到满足。文章探究了优化锅炉运行的方法,希望火电厂通过锅炉的高效运行可以为人们提供源源不断的电源。
关键词:火力发电;优化策略;汽轮机
1导言
在国家经济社会发展的过程中,电力资源是其中重要的能源之一。然而,在社会不断发展的过程中,人们开始重视不可再生资源的重要作用,所以,对于火力发电厂的管理与控制强度也逐渐提高。
由于火力发电厂耗能很高,而且所消耗的煤炭量也不断增加,同时还会产生污染气体。由此可见,火力发电厂在运行的过程当中,锅炉和汽轮机的优化具有重要的现实意义。
2火力发电厂中运行发电的原理
首先,火力发电厂中煤炭是锅炉燃烧的主要燃料。在煤炭燃烧的过程中会产生相应的热能,并应用化学反应的方法为汽轮机提供能量,使汽轮机开展运作而产生大量电能。
其次,除蒸汽动能以外,在高温燃烧的情况下,煤炭会产生大量杂质与碳物质,进行形成大量的高温烟气。由于这些烟气当也具有较大的热能,并且这部分热能会在火力发电锅炉运行过程,促使炉内温度快速提升。这样在高温传递效应的影响下,将会有大量的水蒸气产生,推动汽轮机开始进入到运作状体。
3火力发电厂运行过程中的问题分析
3.1锅炉运行问题
(1)蒸汽参数
在火力发电厂发电的过程中,锅炉的作用十分关键,不紧能够为发电机提供所需的动能,同时,还能够保证辅助工具的正常运行,所以,可以发现发电过程当中的运行状态十分关键。因为,蒸汽机的蒸汽参数对发电厂的锅炉会产生一定的影响,只有参数保持平稳,才能够保证蒸汽机运行正常,并带动发电机实现运行。另外,蒸汽参数平稳还能够按照所确定的煤炭质量和机器负荷对耗煤量进行判断,确保发电厂运转的更加正常。
(2)热损耗
蒸汽功能是火力发电厂当中最关键的运转动能,同时,燃料燃烧的过程所产生的热能可以作为火力发电厂的运作根源。但是,在锅炉运行的过程中,却存在热量流失的问题或者是热量损耗。另外,由于煤炭燃烧的不完全,所以很容易浪费煤炭资源。
3.2汽轮机运行问题
(1)汽轮机
在汽轮机运行的过程中,很容易出现汽轮机高压缸排气量超过设计值的情况,使其高压缸的工作效率不高,导致汽轮器的整体运行效率降低。
(2)凝汽器真空不高
如果汽轮机的内循环水量不高,同时,汽轮机处于运行状态,真空泵内部水温相对较高的情况下,就会对实际的工作效率产生不利的影响。
另外,不同的加热系统与汽轮机本身所具备的疏水系统很容易出现疏水阀门内漏的问题,所以,会增加凝汽器热负荷,进而降低其蒸汽的利用率。
4优化锅炉运行的方法
4.1优化蒸汽参数
想要保证蒸汽参数的具体数值一直保持平稳状态,那么工作人员一定要具有极强的责任心,并且还要对蒸汽参数的变化进行关注。通常火力发电厂中锅炉都具备自动保热装置,这个装置具有平衡蒸汽参数的作用。譬如:发电厂中对自然循环煤粉炉的应用,这时当主蒸汽温度发生改变时,蒸汽参数就会发生相应变化,如果主蒸汽的温度被提高了11度到15度,那么煤耗将会降低1.55克,如果热气温提高13度时,煤耗将会降低0.83克。
4.2优化热损问题
实际上热损问题在锅炉运行中属于关键的优化因素,如果可以把热损问题有效解决,那么锅炉将会平稳、高效的运行。通常情况下固体燃料都不能够充分燃烧,因此,就引发了严重的热损问题,与此同时,还会造成严重的资源浪费现象。通过探究发现燃料质量和燃烧方式是影响燃烧效果的主要原因。此外,锅炉自身也是影响电能产生的一个因素。
对于此类问题,火力发电厂应该合理配置煤炭,混合搭配那些不同种类的煤炭,确保运行参数始终处于稳定状态[3]。同时,燃烧煤炭的过程中,还要注意煤粉的细度,把热力实验结果当作基础。所以,火力发电厂在进行发电时,需要关注燃料的实际变化规律,并应用科学的方法调整燃料的具体燃烧状况,确保可以合理的对资源进行利用。
此外,排烟问题也会对热损问题造成影响,对于排烟这种热损问题来说,能够从下述几方面来处理。第一,严格的控制过量空气系数,同时还要控制排烟的风量表以及氧量表,并且还要对风量的输入量进行控制。第二,如果有条件的情况下,应该严格防止漏风情况的出现,并一直保持非常小的负压,进而使热损问题得到解决。
4.3汽轮机运行优化
(1)优化回热器方式
应该在加热系统当中增加蒸汽冷却、疏水冷却以及U形管板倒立式高压加热器和U形管板卧式高压加热器。而蒸汽冷却段则应该利用蒸汽凝结来加热给水,同时,疏水冷却可以使得给水的温度提高,并且优化抽泣能量利用效率,在减小本身温度的情况下,减弱下级抽气排斥能力。所以,在两者的共同作用之下,可以对加热器端差变化的幅度进行合理地控制,进而改善其自身的经济性。另外,因为各压力型除氧器通常是以0.3%比例来直接排放蒸汽,所以,若不能够采取优化措施来改善,那么必然会导致热能西苑以及水资源被大量地浪费。
由此可见,优化回热器方式具有重要的现实意义。其中,可以选择使用超过300MW的机组,并配备无头除氧器,这样就能够有效地减少筒体应力以及出水含氧量。在此基础上,可以有机结合喷嘴改造,提高其自过滤以及防堵塞的功能。采用这种方法不仅能够降低能源消耗,同时,还可以缓解大气污染以及排气噪音的程度。
(2)优化凝汽器真空
首先,汽轮机内部的循环水量缺乏;其次,当汽轮机实际运行的过程中,真空泵内部的水温处于较高状态;再次,疏水阀门有内漏的现象,所以,使得凝汽器热负荷有所增加;
最后,凝汽器自身真空的严密性不理想,很容易导致气测漏气,导致凝汽器端的温差过大,甚至会达到10℃的温差。因为凝汽器的冷却面积、严密性以及清洁度都会对机组真空产生直接的影响,所以,在特定的负荷条件之下,凝汽器的真空和循环水温度、流量之间存在一定的关系。若循环水温度存在差异,则流量必然有区别,因此,一定要保证循环水泵运行的科学合理。具体的优化方法就是实现循环水泵运行的优化,若其正处于高负荷的工作状态,那么可以双循泵高速运行;若循环水的进水温度或者是机组负荷出现变化的情况下,需要固定负荷区间,并且实现低速循泵和高速循泵的结合。在其处于正常运行的状态时,需要按照不同的机组负荷以及循环水温度来采取相应的循环水泵运行方式。
另外,也可以降低射水泵工作状态下的水的温度,使得出力得以提升。
(3)优化给水泵
电动给水泵在火力发电厂的运行过程中,其运行的方式就是定速给水。而实现给水泵优化则可以实现汽轮机组的优化运行。而具体的优化方法就是要实现给水泵的曲线平移,进而对转速的方式进行合理地调节。而在此过程中,下水泵实际运行的效果与其他的运行效果相比要更加优越,而且,下水泵运行可以更好地为气动泵高效运行提供有力保障。
除此之外,还能够以汽轮机组的凝汽器疏水方式来实现优化,并
且开展性能与能耗的诊断实验,进而实现给水泵的全面优化。
(4)优化汽轮机辅机抽气装置
通常,火力发电厂常用的就是喷射式真空抽气器,它的优点很多,可以划分成两部分,即蒸汽喷射器与空气喷射器。两种喷射式的真空抽气器具有同样的原理,但也存在差异。真空抽气就是通过与压力的利用来抽取真空,然而,空气喷射器则需要通过高压蒸汽来抽取真空。
另外,在部分火电厂,一般所使用的都是水环式的真空泵。将真空抽气装置与真空泵进行对比,它们本身都存在优缺点,所以,火力发电厂需要根据其实际情况来选择出真空设备。在实践过程中发现,抽真空装置的结构相对简单,而且本身性能是稳定的,成本不高,但是,最明显的缺点就是实际的运行成本很高,导致严重浪费水资源,甚至会提高维护成本。而真空泵抽吸装置则可以在特定的时间段内减少启动时间,使得实际操作过程中的及其损耗得以降低。
另外,由于其功耗仅仅是抽气机的33%,因此,在实际操作的过程中也很方便,不会浪费较多的水资源。然而,美中不足的就是投资的成本很高,而且蒸汽处理能力薄弱,进而严重影响真空系统运行的安全性,所以,很难为其正常的运行提供有力保障。
结束语
总之,笔者在研究火力发电厂中的实际运行情况以后,明确了该如何对汽轮机运行进行优化,进而使能源消耗量大大减少,并获得较高的经济效益。可在对发电运行进行优化时,需要把握一些影响因素,将他们控制在一个有利得范围之内,保证汽轮机在一个高效状态下运行,进而使火力发电厂的经济型与效率性都得以提升。
参考文献
[1]张伟,李永波.火力发电厂汽机辅机经济运行优化策略探讨[J].现代国企研究,2016,02:134.
[2]郭雄伟.火力发电厂锅炉运行优化策略分析[J].黑龙江科技信息,2016,19:30.
[3]王长军,李超.浅谈火力发电厂优化运行中问题及应对策略[J].企业技术开发,2016,21:85-86.