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火力发电厂汽轮机组节能降耗措施分析

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  摘 要:随着时代的进步,社会经济发展水平持续提高,各行业领域对电能质量提出了更高的要求。我国电能生产中,火力发电厂是重要生产部分,其运行模式规划管理对供电质量与社会经济发展有着决定性的影响。火力发电厂运行中,汽轮机非常重要,其能耗对火力发电厂运行经济效率密切相关。因而为了降低能耗,火力发电厂深入研究汽轮机组节能降耗措施是十分重要的,以此发电时提高化石燃料使用效率。基于此,本文主要论述了火力发电厂汽轮机组节能降耗措施相关知识。
  关键词:火电厂;汽轮机组;节能降耗措施
  DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.090
  0 引言
   我国社会经济发展中,火力发电是主要电力能源,电力总供给中,火力发电占比超过一半,但火力发电中,煤炭资源耗损量依然比较大。相对于大型发电厂,小型发电厂明显趋于劣势,因而为了促进社会经济实现可持续发展,火力发电厂提高资源使用效率显得尤为重要。火力发电厂运行中,汽轮机是重要构成设备,因而汽轮机实际运行中,必须要重视节能降耗。
  1 概述汽轮机
   利用蒸汽热能实现做功操作,这种旋转机械就是汽轮机,其实际运行中,借助冲动与反应作用原理,促使热能转换为机械能,以此充分发挥自身作用。冲动作用原理,喷嘴流出后,汽轮机液压气道方向发生改变。另外,叶轮旋转过程中,发挥机械功能。反应原理的应用,是汽轮机蒸汽流向叶片,蒸汽通道发生膨胀,蒸汽流动加快,子叶片形成抗动量,叶轮出现旋转,产生机械工作。基于上述原理的应用,汽轮机应用特点主要表现为:(1)热效率高。汽轮机运行中,热能转换为机械能是关键,所以汽轮机实际运行中,热能量产生量大,所以热效率比较高。(2)较大的单机功率。因汽轮机是一种回旋形式,所以汽轮机持续运行中,功率耗损量大,增加了汽轮机功率。(3)使用寿命长,经久耐用,可选用各类价格低的燃料。(4)汽轮机实际运行中,汽轮机主机稳定性高,事故发生率不高,一般,使用三年后,才需一次大规模的维修,由此有效提高了设备使用效率。
  2 汽轮机组能源损耗高的原因
  2.1 能源损耗高的成因
   火力发电厂中,作为一种原动机,通常,汽轮机是与泵、锅炉、发电机与凝汽器等机械设备配套使用,其能源损耗量大的原因表现为:(1)汽轮机自身、喷嘴室与外缸等部位变形几率大,低压缸出汽边水存在严重的腐蚀问题,隔板气封与轴端气封出现严重漏气问题,调节阀有动静自身提高能力差,气阀有较大压损,另外热力系统泄漏几率大。(2)适当地调整汽轮机组运行,因没有合理的对运行方式、凝汽器真空高与冷却水温度高等引起能耗高的现象进行优化,使得火电厂成本支出明显增加。
  2.2 水冷凝汽器问题
   其存在的问题主要包含:(1)冷却水水质。假若冷却水水质不好,就会引起凝汽器钢管发生结垢,由此影响汽轮机组排汽换热操作。(2)有較大的耗水量。水冷凝汽器火力发电机组中,冷却塔内耗水量蒸发超过90%。(3)凝汽器出现泄漏,凝结水流向冷却水中,并进入锅炉,给水质量不高,使得汽水品质达不到标准,给水系统中长期超标或涌入大量冷却水,使得锅炉水冷壁出现严重结垢问题,形成垢下腐蚀问题,为水冷壁管爆炸或鼓包等事故的发生创造了条件,甚至会增加蒸汽盐分含量,此种情况下,流通及汽轮机组阀门出现严重盐垢问题,通流面积逐渐减小,机组出力日益减小。另外,调节与主自动汽门出现严重积垢问题后,引起卡涩问题,使得机组运行速度超标。
  3 汽轮机组运行中,分析节能降耗措施
  3.1 凝汽器热负荷减小
   汽轮机组运行中,减小凝汽器热负荷降低机组能耗,以此提高机组整体运行效率的同时,机组热负荷也明显减小。因而,可将表面式加热器设置在排汽缸喉部与凝汽器上端,以此直接将其与工业水系统连接起来,出口则直接连接化学供水系统,热效率保障的基础上,凝汽器运行中,有效预防热负荷造成的负面影响。另外,还可将雾化喷头设置于凝汽器喉部,将凝结蒸汽有效吸收掉,以此减少凝汽器形成的热负荷,确保系统保持良好的真空状态。整改过程中,要结合设备实际运行要求与条件,明确整改方案,因其会增加质量荷载,因而选择必须要慎重。
  3.2 增强真空系统严密性
   汽轮机组运行中,真空系统严密性对其保持值有着决定性的影响,所以,必须要注意其不能发生泄漏。日常工作与维护中,要对凝汽器侧与真空系统定期实施防漏处理,这是真空系统增强严密性的关键。日常维护中,还要严格检查抽气器喷嘴,确保其不存在堵塞或变形问题;适当地调整轴封蒸汽压力数值,结合外部实际荷载力,合理进行修整。另外,对于真空系统而言,负压系统阀门也是其严密性影响的重要部件,检查必须要周密,确保各重要部件连接牢固。
  3.3 冷却水温的降低
   闭循环系统是内部封闭性循环系统,自然因素不会对其造成影响,循环水系统设备运行情况则是影响冷却水温的关键因素。假若冷水塔设备不正常,一般会增加出口温度,无法获得预期冷却效果。一般,处理方法为,安排专人负责定期检查与维护整个水塔设备,详细登记喷嘴、填料及配水槽等水塔内部核心部件,发现问题后及时采取有效措施处理故障部位。
  3.4 冷却面的清洗
   汽轮机组运行中,如果凝汽器冷却面污垢量比较大,冷却管阻力明显增加,对凝汽运行安全带来直接的影响,所以认真清理冷却面是十分重要的,可利用酸洗与干洗两种方法进行,如果不能才用一般方法清洗凝汽器冷却面污垢,就可使用酸洗方法进行处理,采用5%浓度的氨基磺酸溶液酸洗剂,再添加适量地铜、酸缓释剂与氢氟酸等,确保清洗水保持40摄氏度的温度,对水流速度进行合理地调整,通过循环冲刷,依照清洁度检测标准,对酸度大小进行科学控制,再反冲刷操作高位冷却塔水。同时,除氧器热水灌入凝汽器中,采用风机加热将冷却管内部吹干,硬化冷却面污垢,再使用冷水进行反复冲洗,以此有效去除冷却面污垢。如果凝汽器冷却面出现污垢,就会导致无法获得正常运行参数。冷却面早期出现污垢后,选用干洗法认真清洗冷却面。   3.5 给水温度的提升
   火电厂汽轮机运行中,给水温度直接影响着锅炉燃料使用效率,提高给水温度,就可以增加燃料使用率。如果温度太低,煤炭耗损量就会增加,加大经济成本,严重污染空气,煤炭使用效率不高,从而无法保障生产效率。因而,具体可从以下几方面入手,适当地的提高给水温度。(1)高加投入率得到保障。主要指汽轮机组滑启与滑停过程中,合理控制給水温度,启停时加入高压加热器,一旦实际操作出现问题,则要及时停止运行,必要情况下,清晰汽轮机组换热器,以防其内部污垢集聚带来热压或温差压力,以此降低能源耗损。(2)保持水位,对加热器做好定期检查并及时维修。对于回热系统而言,加热器水位至关重要,水位太高、太低都会影响该系统,如果水位太高,换热受到影响,加大端差;反之,也会影响回热系统。所以,将水位自动调节装置安装于加热器附件,合理控制水位,定期检修也是十分必要的。
  3.6 优化汽轮机组操作过程
   火力发电厂运行中,汽轮机操作过程包含启动、运行及停止等操作。操作启动汽轮机后,暖机操作必不可少,其电能消耗量大,所以通过高低旁操作方式处理至关重要,以此确保稳定区间范围内控制主机,降低汽轮机组暖机过程,在启动操作时减少汽轮机功率损耗。汽轮机运行操作时,选用“定-滑-定”的操作模式,此种情况下,汽轮机运行保持低负荷状态,提高燃料燃烧效率,增强水循环稳定性,以此有效控制水泵轴临界转速。汽轮机停机处理时,科学停机操作,可有效降低能源损耗,结合滑停参数,适当地调控停机操作,以此提高锅炉余热发电使用效率,降低锅炉与汽轮机温度,利于机器充分发挥其自身养护功效。
  3.7 优化循环水泵
   汽轮机真空情况,对汽轮机运行也有一定的影响,汽轮机真空状态影响因素与循环水入口、水流量、冷却管清洁性、真空严密性与排气量等因素,如果汽轮机循环水泵不合理运行,就会加大能量耗损。独立循环水泵运行时,尽管能够节省一定的电能,但因循环水流量存在问题,机组真空高于极限真空情况下,蒸汽会造成末端动叶发生紊乱庞章,动叶出现极大的损失,循环水泵能耗也加大。汽轮机组运行中,为了有效实施节能降耗,某一机组负荷与循环水入口温度确定情况下,循环水泵运行方式改变,通过循环水泵运行,汽轮机功率增加值及谁笨功率消耗增加值实现最大差异。
  4 结束语
   综上所述,火力发电厂运行中,汽轮机与锅炉是非常重要的构成,对火力发电厂节能降耗具有决定性的影响。因而为了创造更多的经济效益,火电厂要加快实施汽轮机组节能降耗促使,提高企业市场竞争力,保持持久竞争优势,以此为我国电能行业健康发展奠定良好的基础。
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