河北大唐国际丰润热电有限责任公司,河北丰润064000
摘要:随着我国国民经济的不断增长以及人们社会生活水平的不断提高,人们对电能的需求量越来越大。为了有效提升电厂的经济效益,提升电厂运行的效率,火力发电厂必须加强节能降耗。文章分析了火力发电厂汽轮机组节能降耗的可行性以及具体措施,希望可以有效实现火电厂汽轮机组运行的节能降耗,进而提升电厂的经济效益。
关键词:火力发电厂;汽轮机组;节能降耗;
1汽轮机组节能降耗的内部实现措施
1.1保持凝汽器处于真空状态
凝汽器的主要功能是将排出汽体进行冷却凝结成水,形成真空状态以后进入到汽轮机组蒸汽能膨胀后低于大气压进行做功;凝汽器具有上述功能使其成为汽轮机组的重要组成部分,所以其质量优劣能够直接影响整个发电机组的安全以及经济效益。因此,时刻保持凝汽器的真空状态时保证整个凝汽器以及汽轮机组质量的关键因素,也是实现节能降耗的主要措施。
1.2降低凝汽器的热负荷
降低凝汽器的热负荷能够有效的提升汽轮机组的发电效率,与此同时,实现减轻凝汽器的热负荷。具体操作方法如下:
其一,在凝汽器的上端以及排气缸喉部之间加上一些表面式的加热器。可以将工业水系统与表面式的加热器入口位置进行连接,其出口位置则必须要与化学供水系统连接在一起,这种方法能够有效的提升热效率,同时还能减小热负荷对于凝汽器的影响。
其二,凝汽器喉部安装一些雾化喷头,其主要作用是通过热传输作用将蒸汽进行凝结热形成一定的吸收作用,进一步形成与除盐水混合式凝汽,这种方法能够有效的降低凝汽器的热负荷,同时还能非常好的提高真空。
在实际设备改造过程中,必须要根据设备的具体条件和要求进行选择,第一种方法存在一定的弊端,主要方面是有可能产生一些汽阻来提高凝汽器的载荷。因此,必须要结合实际情况和应用环境进行合理的选择使用,才能达到节能降耗的作用。
2汽轮机启动、运行
2.1汽轮机启动
汽轮机启动的主汽压力高采用开高低旁的方法,进行压力维持值2.5MPa~3.0MPa的工作范围,通过切换手动操作的步骤,开启真空破坏门,来维持真空的压力值,压力值一般控制在65~70KPa之间,由此大大将进入到汽轮机的蒸汽量加大,大量的蒸汽的进入,有效地加快了汽轮机暖机的速度,节省了时间;与此相呼应的好处还在于,蒸汽量的增加有利于控制胀差值,将并网时间大大缩短。由此提高汽轮机启动的效率。
2.2汽轮机运行
汽轮机的运行一般采用的方式是定-滑-定;这里要着重说明一下,当承受较低负荷时,需采用低水平的定压调节,以保证水循环和燃烧的稳定性以及给水泵轴临界转速的限制。高负荷区域一般采用喷嘴的调节方法来进行定压的维持工作,以保证机组运行正常的工作效率;与此同时,在负荷区的中间部分,将现调节气门关闭,利用滑压操作,来调整锅炉压力,从而来达到增加以及减少负荷的目的。在通常情况下,定-滑-定能满足机组一次调频的需要。汽轮机高负荷运行的同时,主汽压力、温度都被实时的拉高,从而保证高投入率加热器工作,在此时进行加热器合理的水位高低调整,能将加热器端差控制在最低范围,致使给水温度得到有效的提升。这里,我们还要强调维持凝汽器水位正常的重要性;凝汽器水位过高,易造成凝结水超过钛管,致使凝结水加深冷却,造成机组冷源损失。
3对汽轮机能耗问题的分析
3.1汽轮机组能耗相对较高的问题
在电厂中,汽轮机是作为原动机而存在的,该设备能使热能和电能以及动能的转化得以有效实现。一般情况下,汽轮机需要相关的设备一起配合使用才能发挥其最大功能,相关设备包含发电机、加热器和凝汽器以及锅炉和泵等,而造成汽轮机消能耗较高的原因主要是由于汽轮机的喷嘴室和外缸两个部分容易出现变形,同时其隔板汽封和轴端汽封两个部位容易出现漏汽,另外汽轮机中的低压缸出汽边容易被腐蚀,给气阀压造成较大的损伤。其次在对汽轮机组的调整过程中,冷却水的温度和凝汽器中的真空程度过高、实际的运转负荷跟设置的参数存在差异以及未使用优化的方式运转等都会使汽轮机组能源消耗过大。
3.2汽轮机组中空冷凝汽器的问题
在汽轮机组中给凝汽器造成影响的主要原因是由于风和沙尘,凝汽器的翘片经常会因天气原因而堆积了较多的沙尘,使翘片管的热阻增加,从而严重影响其传热功能,同时阻挡通道。此外,当该设备处于负风压的区域时,因为风机中会吸入少量的空气,使其流通受到阻碍。另外,当凝结水中的所含的溶氧量较多时,也会让其热传效率降低,同时还会使其管道和设备被侵蚀,因而在冬季时,汽轮机中的空冷凝汽器会产生流量不均衡的状况,这使汽轮机的正常运行受到影响,进而降低运行的效率。
3.3循环水泵的节能运行
如果使汽轮机组保持一定的负荷不变,凝汽器真空会保持与循环水温相同的变化规律;同时,环境温度则保持着与循环水温的相同的变化规律。简而言之,环境温度影响循环水温、循环水温影响凝汽器真空。同时,增加循环水流量可以提升汽轮机组凝汽器真空,进而增加汽轮机组出力,但是,循序水泵的能耗也会因为循环水流量的增加而增加;当循环水流量增加到某个特定数值时,循环水泵增加的能耗便会抵消汽轮机组出力的增加值。由此我们便可以获得一个关于循环水流量的特定值,在该特定值下,汽轮机组出力的增加值减去循环水泵增加能耗的差值最大,即此时是汽轮机组凝汽器的最佳真空。工作于该特定值下的循环水泵实质上是出于最佳的运行状态。
当前电厂的汽轮机组的循环水泵配备方面通常采用标准化配置,即标配2台循环水泵。但是因为通常情况下循环水泵不能够连续调节,所以想要实现循环水泵工作状态的最佳化,通常采用以下几种方式:首先,让2台循环水泵分别工作于不同的转速下;其次,更改循环水泵的台数。以上两种方式都能够组合出不同的循环水泵运行模式。循环水泵运行模式的不同,则每一种模式下的汽轮机组负荷出力增加值、循环水泵的循环水流量和功耗增加值以及凝汽器真空均有差异,同时,依照循环水温变化情况和汽轮机组负荷情况能够计算出特定循环水温和汽轮机组负荷情况下机制运行真空的最佳模式,最终我们便可以明确对应最佳背压的循环水泵的最佳运行模式。
3.4加强对汽轮机组运行过程的管理
要严格按照相关的规章制度启动汽轮机,要实时地监控汽轮机的启动以及冲转参数等,要将主汽压维持在2.5~3.5MPa范围内,要保证其主汽压的温度不低于300℃,保证其最高温度不得超出标准温度的50℃。除此以外,还要保证凝汽器的真空度不高于60kPa。当然,在汽轮机运行的过程中,可能无法完全达到上述的标准参数。有时候,其真空度会高于80~90kPa,汽压会高于2.5~3.5MPa,因此,每次汽轮机启动之后都必须要经过一个长时间的暖机过程,这样就大大增加了并网时间,而且还会使得启动汽轮机所需的电力大大增加,会影响到暖管的效果,造成启动汽轮机的主汽压偏大。对此,可采用“开高低旁”的做法,要将主汽压的数值保持在2.5~3.5MPa范围内,同时将其真空度维持在65~70kPa范围,对此最有效的操作即为控制蒸汽量,这样能够有效提升汽轮机暖机效率,从而有效控制胀差,并且可以大大缩短并网的时间,进而实现降耗目标。
4结论
综上所述,电厂汽轮机组节能降耗工作是一项复杂的、系统的技术工程,电厂的运行管理、维修养护、技术改造以及综合技术水平都对节能降耗工作有着重要的影响。现代电厂汽轮机组节能降耗工作中应针对影响机组能耗的各因素进行分析,并积极引入现代节能技术及管理方式对机组进行技术改造与管理,以此满足我国节约型社会对电厂节能降耗的需求、满足电厂竞价上网对节能降耗的需求。
参考文献:
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