电厂汽轮机运行的节能降耗刘勇

电厂汽轮机运行的节能降耗刘勇

神华国能(神东电力)郭家湾电厂陕西榆林719408

摘要:随着我国经济的快速发展,相应的人均用电量越来越大,为电厂带来了沉重的负担。汽轮机作为电厂主要设备,其正常运行与否直接影响着电厂发电效率。当前市场竞争愈加激烈,能源和资源消耗量与日俱增,电厂为了谋求长远发展,在节能降耗的同时获得足够市场竞争力,获得更大经济效益,加强对汽轮机运行中节能降耗的研究是必然选择,确保汽轮机正常运行,降低能源消耗,提高电场经济效益。本文对电厂汽轮机运行的节能降耗进行了探讨。

关键词:电厂;汽轮机运行;节能降耗;措施

汽轮机作为电厂发电中耗能较大的设备之一,其运行情况与电厂的生产成本、生产效率、生产效益息息相关,因此,在行业内竞争愈加激烈的情况下,降低运行成本、提高经济效益的电厂的必经之路,而对汽轮机采取节能降耗措施是节约成本的方式之一。

1限制汽轮机效率提升的主要因素

1.1汽轮机缸效率

汽轮机是将水蒸气的热能转化为机械能的设备,其转换效率直接决定汽轮机的缸效率。然而在运行中,汽轮机的实际效率往往大大低于标定值,而不论是何种原因导致其效率下降,最终将导致汽轮机整体耗能增加。其中,汽封密封性的优劣直接影响着汽缸的运行效率。

1.2汽轮机组通流性能

通流部分是指汽轮机本体蒸汽通道,由高压缸、中压缸、低压缸及高压配汽机构组成。随着长时间的运行,通流部件会出现积垢问题。此时,汽轮机通流部分性能与初始设计值将会出现偏差。由于机组的通流性能与汽轮机效率是成正比的关系,该种偏差将影响汽轮机组的热力特性。

1.3汽轮机主蒸汽压力和温度

汽轮机设计与运行过程中,主蒸汽的压力和温度是两个最重要的参数。在实际运行当中,主蒸汽温度与压力产生变化,将影响整个发电机组的经济性与安全性。例如,当机组处于主蒸汽温度不变,压力降低的工况时,会导致:(1)汽轮机可用焓减少,耗汽量增加,出力不足,热经济性下降;(2)对于需要抽气供给的小汽轮机与除氧器而言,由于主蒸汽压力过低导致抽气压力随之下降,使得小汽轮机与除氧器都无法正常运行。

1.4凝汽器汽侧真空低、换热效果差

凝汽器真空较低、换热效果差是影响汽轮机运行效率的另一个重要因素。而造成这两种情况的主要原因是:(1)管束的排列不科学;(2)管束堵塞及管束表面结垢;(3)真空泵运行效率低。

1.5汽轮机启动、运行、停止的操作误区

在汽轮机受热的过程中,如何通过科学的加热方式,使温度处于最佳的状态是个关键的问题。由于通常大家都只注重了快速的启动汽轮机,而往往忽视了汽轮机的合理温度,导致很多的时候启动方法错误,造成汽轮机出现各种问题。

2电厂汽轮机运行的节能降耗措施

2.1更新理念,完善体系

对于电厂自身而言,首先要在更新管理理念的基础上,实现管理体系的强化。要提高节能降耗管理工作的重视程度,并将其贯穿于电厂生产经营的全周期。其次,要在电厂各部门的协调配合下,做好科学的节能规划,推进节能管理工作开展。例如,依规严格选定水电计量表装置与测量范围;或组建专业的部门团队对节能管理进行监督考核等。最后,要在上述工作的带动下,对具体汽轮机节能降耗工作加大投入,可以参考一些发达国家的经验,建立具有自身特色的节能管理模式。特别是在节能评估方面,可组建专家团队对本厂汽轮机性能进行评估,再根据评估结果制定相应具体的节能降耗措施,落实具体的节能降耗管理工作责任。

2.2保证凝汽器内的真空

在汽轮机机组工作运行的状态下,凝汽器对于保障运行的安全性与可靠性发挥着重要作用。而维持好凝汽器内的真空状态,不仅可以起到燃料降耗的作用,还能够提升机组自身的工作时间,取得良好的经济收益。但如果情况相反,凝汽器内真空状态控制不当,真空过低,不仅无法取得节能降耗的效果,反而会给汽轮机自身的正常运行带来不必要的负面影响。

想要做好这一环节的工作,可以从以下方面入手。首先,检查机组真空密封性。要通过常态化的检查机制,保障机组的密封性,通过定期检查发现问题并及时补救处理,杜绝凝汽器泄露问题,保证机组运行的可靠性。其次,要控制好循环水环节。特别是要有针对性地对凝汽器钛管水垢、海生物进行清理,做到定期检修,以免其阻碍热量交换,使机组工作效率受影响。最后,要把凝结水位控制在正常水平的稳定状态,以免使凝汽器内真空下降。

2.3提高锅炉的给水温度

在电厂汽轮机进行工作时,其热力循环系统一般由两部分构成,其中机组系统自身要减少热力系统热源泄漏,阻止机组热耗率增加;另一个重要的组成部分就是锅炉。根据相关热力学知识及实践工作经验可以得知,锅炉给水温度会给汽轮机效率带来较大影响。当锅炉给水温度提升时,汽轮机的效率也较高;反之温度较低,则会带来较大的能源消耗,汽轮机效率得不到保障。在具体工作中,为了保障锅炉的给水温度,可以从以下两方面入手。其一,保障加热器运行可靠性。通过定期对其进行检修确保无泄漏问题,对于存在的问题要及时补救处理。另外这里还要关注到隔板密封问题,在检查过程中要确保其符合相应的规范标准要求,以免高压给水偏离加热管。其二,要将给水温度与热量控制落实到机组运行始终,注意设备及操作等方面的安全问题,控制好加热器水位状态,对加热器进行及时有效的检修和清理,确保高压加热器的投入率。

2.4汽轮机运行优化

电厂汽轮机一般选择运行方式,在保证设备运行效的同时,降低运行能耗,需要就运行方式进行优化,如改变通流面积,在极低负荷状态下,可以通过低水平定压调节方法,来保证水泵轴临界转速、燃烧、水循环等作业的稳定性。对于中间负荷,应结合实际情况来对负荷进行调节,确保气门开关可以处于滑压运行状态。同时,应减少加热器端差,合理调节加热器水位,以及在设备高负荷运行状态下,适当提高汽轮机主汽温度与主汽压力,来达到提高给水温度与投入率的目的。当低速暖机完毕后,在确定机组一切正常后,可以逐渐开大主气门转速,并保持40-80min后,对油位、油温、油流、油压等参数进行检查,并确定油泵运行状态,监听机组内部是否存在摩擦等声音,以此来依据来作为后续管理工作实施的依据。

2.5改造汽轮机、提高运行效率

节能降耗是当前电厂工作的一个重要方向,而对于电厂汽轮机而言,加强改造优化工作,提升其运行效率,已是电厂工作的必然选择。在传统汽轮机组的技术改造中,凝汽器是实现节能降耗的一个关键方面。一般来说,凝结水过冷、凝汽器端差与真空,是改造中三个主要的实现方向。通过对汽轮机的改造,不仅可以使其运行的安全性和可靠性大大提升,还能够满足节能降耗,保障运行经济效益的目的。

例如,以往的汽轮机启动过程需要较长预热时间,不仅工作效率得不到保障,反而由于其过程用电量的提升,导致电厂经济效益的下滑。针对这一问题,在通过技术改造后,采用手动启动汽轮机的方式,有效节约了发电成本。另外,汽轮机定滑定方式的应用,一方面维持了水循环稳定,另一方面也对给水泵运行的临界速度进行了限定。

总之,汽轮机的节能降耗水平直接关系到电厂的经济效益,同时也直接关系到国家可持续发展战略的实施情况。电厂应该从技术和管理两个角度落实节能降耗措施,深化技术改革、加强运行管理,实现节能降耗目标,促进我国电力事业的健康发展。

参考文献

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