基於火力發電廠汽輪機執行的節能降耗措施研究

2022-11-21 22:54:07 字數 3782 閱讀 7420

摘要:文章首先對當前電廠汽輪機節能降耗的可行性研究,分析汽輪機能耗存在問題,最後提出汽輪機執行的節能降耗措施。

關鍵詞:火電廠;汽輪機;節能降耗;水溫;措施

引言對於發電廠來說,其本身就屬耗能大戶,能量的不合理消耗會使得發電成本增加,經濟利益明顯減少,隨之帶來的就是企業競爭力的下降,加上即將下調燃煤發電上網電價,使得火力發電廠的生存環境異常艱難。 從另乙個方面來說,國家堅持綠色發展道路,建設清潔低碳、安全高效的現代能源體系勢在必行,而節能降耗是實現綠色發展的重要手段。 因此,發電廠實施節能降耗顯得尤為重要, 在這其中汽輪機系統執行的能量消耗是最為明顯的消耗之一, 所以進行汽輪機執行的節能降耗是非常有必要的。

1 對當前電廠汽輪機節能降耗的可行性研究

1.1 經濟效益層面的可行性研究

對汽輪機的節能降耗改造需要以其投入和產出相適應為基礎原則,即對其成本收益進行詳細的計算,盡量避免為節能而節能的情況發生。相關實踐證明,採用新式汽輪機的成本費用會高出對在用汽輪機技術改造的成本,並且通過改造之後的汽輪機也會降低一定的能耗,長久下來也能為電廠節約一定的成本,符合了電廠的經濟效益。因此從其經濟效益層面出發看來,對汽輪機進行優化實現節能降耗有著重要作用。

1.2 技術改造層面的可行性研究

我國對於汽輪機節能降耗的改良工作經過長期的實踐和研究,其技術已經趨向成熟。實踐表明,將汽輪機進行相應的技術改造工作後,其對於能源的轉換效率連同熱效率都有極大程度的提公升,並且對於能源的消耗也相對減少。例如某電廠對其汽輪供熱系統的改良創新工作,使其能夠以最少的能源消耗完成供熱工作,並讓相關的工序得以簡化,為該企業創造了更多的經濟效益,同時也使該裝置的安全效能和穩定性能得以改良。

由此可見,從汽輪機的技術改造層面進行優化實現節能降耗有著重要作用。

2 對汽輪機能耗問題的分析

2.1 汽輪機組能耗相對較高的問題

在電廠中,汽輪機是作為原動機而存在的,該裝置能使熱能和電能以及動能的轉化得以有效實現。一般情況下,汽輪機需要相關的裝置一起配合使用才能發揮其最大功能,相關裝置包含發電機、加熱器和凝汽器以及鍋爐和幫浦等,而造成汽輪機消能耗較高的原因主要是由於汽輪機的噴嘴室和外缸兩個部分容易出現變形,同時其隔板汽封和軸端汽封兩個部位容易出現漏氣,另外汽輪機中的低壓缸出汽邊容易被腐蝕,給氣閥壓造成較大的損傷。其次在對汽輪機組的調整過程中,冷卻水的溫度和凝汽器中的真空程度過高、實際的運轉負荷跟設定的引數存在差異以及未使用優化的方式運轉等都會使汽輪機組能源消耗過大。

2.2 汽輪機組中空冷凝汽器的問題

在汽輪機組中給凝汽器造成影響的主要原因是由於風和沙塵,凝汽器的翹片經常會因天氣原因而堆積了較多的沙塵,使翹片管的熱阻增加,從而嚴重影響其傳熱功能,同時阻擋通道。此外,當該裝置處於負風壓的區域時,因為風機中會吸入少量的空氣,使其流通受到阻礙。另外,當凝結水中的所含的溶氧量較多時,也會讓其熱傳效率降低,同時還會使其管道和裝置被侵蝕,因而在冬季時,汽輪機中的空冷凝汽器會產生流量不均衡的狀況,這使汽輪機的正常執行受到影響,進而降低執行的效率。

2.3 冷卻塔的問題

冷卻塔的問題表現在冷卻塔的噴頭堵塞和噴頭與噴孔之間的設計不匹配,這些都直接使其內部迴圈水回水溫度增高,進而讓汽輪機排氣溫度高,真空度低,從而增加了能源的消耗。

3 汽輪機執行的節能降耗措施

3.1保持良好的真空效果

汽輪機中凝汽器保持良好的真空效果不僅能夠提公升汽輪機的做功能力,同時能夠大大降低鍋爐燃料的使用量,保持凝汽器真空效果的措施如下:第一,在機組執行時,要監視凝汽器系統在執行過程中真空系統的嚴密性,每月要定期做嚴密性試驗,試驗為3到5分鐘,平均每分鐘下降400pa真空值為良好,667pa為合格,667pa以上真空值為不合格。在機組執行中,凝汽器漏點常用的檢測方法是氦質譜檢測儀查漏,該種方法是在可能存在漏氣的地方噴上氦氣,通過水環真空幫浦的排氣來檢測其濃度判斷該處是否漏氣,用這種方法只能一次就檢查其一處。

第二,在機組停運時,可以對凝汽器進行灌水試驗,在凝汽器底部接一根透明塑料軟管,把水灌到凝汽器的喉部,通過觀察塑料軟管的水位變化,來確定與凝汽器相連的附屬裝置及其管道是否嚴密;第三,要重視保養水環式真空幫浦,定期對真空幫浦進行切換執行,將其工作液控制在標準水位,同時要求將水溫控制在合理範圍內,如果發現水溫過高或者過低都應該及時調節;第四,應該定期投運膠球清洗系統,清理凝汽器結垢銅管,處理掉其中的阻塞物,保證凝汽器汽側與水側良好的換熱效果。

3.2 對水溫的控制

正常情況下,鍋爐燃燒的燃料量以及燃燒的程度都會對汽輪機中的給水溫度造成一定的影響。在給水溫度偏低的狀況下,鍋爐的用電量會隨之增加,也使汽輪機的單位能源消耗量增加,進而在排煙的過程**現大量的熱能損失,使能源的使用效率降低,為此需要通過以下幾點進行改善:首先通過掌控燃料的投放量和投放次數的方式使汽輪機的給水溫度合理的控制在一定的範圍內,要求此過程能夠嚴格按照相關要求進行,從而有效地避免因為操作不當造成的熱能損失。

其次要求相關的工作人員能對裝置中的關鍵裝置加強維護操作,通過定期清理和打掃的方式,使能源的使用效率提公升。最後還需要對管道進行定期的檢查,避免出現蒸汽洩漏情況,以此讓加熱器的使用效率得到有效提公升。

3.3 對凝結器的控制

由於汽輪機的使用時限會受到凝結器的影響,因而通過將凝結器時刻處於最好的真空情況中,對於提公升汽輪的動能和降低能源的投入量有著重要的作用,並且對於延長汽輪機的使用效率和壽命有著重要的影響。因而要求相關操作人員需要將凝結器控制在最佳的狀況,即根據該裝置的使用情況,定期對其進行嚴密性的檢測,使其真空密封效能保證在良好的狀況中,同時還需要檢測射水幫浦的相關效能,即在保證射水箱中的溫度低於25℃的同時確保其水位在正常的範圍內。另外還需要加強凝結管道內水質的監督力度,通過定期以及不定期清理的方式,讓機組的整體工作效率提公升。

最後通過加強對凝結器水位觀測的力度的方式,讓凝水器能夠擁有充足的冷卻面積和時間,從而實現最終提公升效率的目的。   3.4 對汽輪機組的執行過程進行合理控制

正式開啟汽輪機組之前,應該合理選擇啟動引數,一般將啟動曲線作為參考標準。一般情況下冷態氣壓要控制在2.5兆帕至3.

0兆帕之間,啟動溫度要控制在270度至300度之間,凝結器中的真空壓力要控制在一50千帕至一40千帕之間。汽輪機在實際執行中的預熱時間會比預計要長,導致併網時間增加,汽水損失的熱量較大,能耗也因此增加,不僅影響電廠的熱經濟性,還可能危及裝置的執行和安全使用壽命。為了避免這種現象可以採取以下措施:

首先要保證主汽壓力滿足標準要求,可以適時投入旁路系統的執行,或者適當將真空門開啟,按照標準要求來控制凝汽器真空。這種方法能夠使蒸汽量明顯增加,進而提公升了暖機的執行速度,還能將膨脹差值控制在合理範圍內,有效減少併網時間,達到節能降耗的目的,這種方法同樣適用於負荷較低的狀態。但是如果汽輪機組的負荷不穩定,則最好採取先定一后滑一再定的控制模式,避免出現持續冷卻現象,降低熱量損耗,將所有引數控制在合理範圍內,避免產生機械故障。

另外停機過程的控制也非常關鍵,要根據實際情況選擇合理的停機時機,一般情況下停機操作會採用滑引數的方式,一方面可以對餘熱進行有效利用,另一方面可以將系統溫度控制在合理範圍內,實現節能降耗。

另外針對汽輪機中冷卻塔的問題,要求相關廠家能加強對其管理的同時,及時對其中的堵塞物進行清理,並對冷卻塔及其他相關系統進行全面排查,從而實現減少排量消耗的目的。

3.5 對汽輪機根據實際的情況進行改造

為使汽輪機的工作效率得以提公升,並降低能源消耗,還需要從技術層面出發,即通過對相關裝置改造的方式實現降低成本,提高能源利用率。一般情況下,可以利用改良凝結器的方式實現裝置的安全效能和發電效率,主要是由於凝結器本身的執行會對裝置的執行產生影響,該改良裝置中包含對凝結器的水文和真空裝等相關方面的改良。另外還可以通過改造氣封系統的方式提公升其能源效率,例如某電廠對其2汽輪機氣封系統的改造,使其工作效率得以提公升,進而實現降低能源消耗,提公升該廠經驗效率的目的。

4 結束語

汽輪機的穩定經濟執行對於提高企業的競爭力、 增加企業的經濟收入有著重要的作用, 而汽輪機執行節能降耗工作是一項複雜的、系統的技術工程,應針對影響汽輪機組能耗的

各個因素進行分析,並引入先進的管理模式和節能技術,滿足發電廠節能降耗的需求。

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