(西山煤电(集团)有限责任公司发电分公司山西太原030053)
摘要:随着社会逐渐趋向于可持续化发展,节能降耗已然成为各领域主流发展方向之一。而汽轮机作为电厂重要生产设备,也应在当前背景下不断融合节能优化技术,降低实际运行期间能耗量。本文就基于此,对汽轮机运行能耗影响因素及解决措施进行相关研讨,以供参考。
关键词:汽轮机;安全高效运行;节能优化技术
就目前来看,电厂运行能耗在各行业生产总耗量中占据着重要地位,对社会可持续发展造成了严重不利影响。因此为切实提升电厂生产经营期间的经济效益及生态效益,相关工作人员需从汽轮机入手,结合更加先进的节能优化技术,将汽轮机运行期间的资源损耗量控制在最低限度,以切实提升电厂综合竞争力,深入贯彻落实社会可持续化发展要求。
1、汽轮机运行原理
电厂内汽轮发电机属于发电设备,在实际运行期间与凝汽装置一同工作,可将热能转化为电能。汽轮机主要运行原理就是在一定温度及压力情况下,蒸汽流经稳定化喷嘴,并在喷嘴反复扩张,最后降低内部温度及压力,提升蒸汽流速,确保热能及动能有效转化为电能。在汽轮机运转阶段,蒸汽处于不断流动情况下,需汽轮机发出极大功率,导致其运行期间能耗量极大。同时,在不同运行状态下,汽轮机设备运行参数的变化会使其成为完全不同类型,如低压汽轮机、高压汽轮机、临界汽轮机等。
2、汽轮机节能降耗的影响因素
2.1汽轮机通流性
汽轮机内部通流性对其运行能耗量具有直接影响,需在实际工作中积极改善汽轮机通流性能。一方面,通过扩大汽轮机内部通流面积,提升其实际通流量;另一方面,增加机组进汽流量,提升汽轮缸运行效率,实现节能降耗的目标。
2.2汽轮机基本缸效率
由于我国汽轮机开发及应用起步稍晚,因此汽轮机运行效率与国外汽轮机相比依然具有一定差距。同时,汽轮机自身质量及安装维护质量有待提升,也使得汽轮缸效率明显低于预期生产效果,增加了电厂运行能耗量,降低了电厂经济效益。
2.3汽轮机出力系数
汽轮机运行经济效率也与其出力系数密切相关。在汽轮机实际运行期间,如果出力系数较低,则会导致机组整体运行效率较差,对电厂经济效益造成严重不良影响。而导致汽轮机出力系数较低主要与电力负荷量异常波动、波峰及波谷差距过大,致使汽轮机为适应电网波动而采取调峰手段等因素有关。
2.4汽轮机蒸汽温度
在汽轮机实际运行期间,燃料燃烧程度及蒸汽温度对机组实际能耗量密切相关。如果汽轮机蒸汽温度过低,会导致燃料损耗量不断增长,进而降低机组运行效率。导致汽轮机蒸汽温度降低的原因有:第一,燃料供应量不足;第二,吹入空气比重量较大;第三,过热装置内部杂质过多。
2.5汽轮机蒸汽压力
汽轮机蒸汽压力可直接影响到机组实际运行效率。在汽轮机实际运行过程中,如果运行压力过高或过低,燃烧调整不规范、主流蒸汽温度增高等问题出现,会导致机组运行效率严重受损。
3、汽轮机运行现状及局限性
3.1汽轮机运行现状
我国电厂汽轮机技术开发及应用时间较短,经验积累不足,在汽轮机系统原理、机构及安全维护方面依然处于有待提升阶段。同时,汽轮机运行期间供电煤消耗量与其他发达国家汽轮机相比较高,汽轮缸运行效率不显著,需相关工作人员采用更加先进的节能优化技术,通过改善机组各项运行性能,提升汽轮机各项能源利用率。
3.2汽轮机内部局限性
当前汽轮机运行期间存在局限性主要体现在以下两点:第一,汽轮机设计不规范,设计值高于汽轮机实际运行效率。同时,由于机组基本结构密封度不好,导致运行期间存在漏汽现象;第二,汽轮机疏放水系统运行效率始终处于有待提升的阶段。现行疏水系统中阀门较多,直接影响到汽轮机组启动期间蒸汽排量,严重者更会导致疏水阀泄露等问题发生。
4、汽轮机安全高效节能优化措施
4.1增设必要装置
为切实提升汽轮机运行期间的节能优化性,需在原汽轮机组上,增设可调节级叶汽封、阻汽片及不锈合金钢管等装置,降低汽轮机漏汽问题发生几率,切实提升机组运行效率。同时,引进更加先进的钟罩式密封结构或密封材料,提高汽管密封度,实现节能降耗目标。
4.2改进热力及疏水系统
由于电厂汽轮机在实际运行期间会受多种因素影响,因此需注重汽轮机热力及疏水系统改进工作,降低机组内不正常积水问题发生几率,切实满足节能降耗要求。首先,依据电厂实际运行及汽轮机设计要求,将所产生等同压力的疏水管道进行合并管理,从而降低管道长度及阀门数量;其次,在确保汽轮机运行经济效益最大化的前提下,选择更高质量及素材的阀门装置;此后,以球形阀门为主要疏水阀门,确保机组稳定有序运行;最后,最终在机组电动阀门前后安装手动阀门,实现汽轮机运行全面监管目标。
4.3注重汽轮机运行控制
基于汽轮机节能优化要求,对其运行情况进行控制。以汽轮机喷嘴调节工作为例,如该汽轮机组负荷度高于80%,则需通过系列控制手段调整机组蒸汽温度及压力等参数数值;在对位于滑压运行环境的汽轮机组进行控制时,需依据机组日常运行曲线,对其再热装置温度进行严格监管,及时解决机组内部漏水问题,以达到节能优化标准。同时,为更好控制汽轮机组实际运行情况,相关工作人员还应定期开展机组运行优化的试验工作,如在不同负荷运行环境下,汽轮机运行方式的优化等,确保汽轮机子系统运行期间具有高度的协同性。
4.4合理控制给水温度
在汽轮机组实际运行过程中,锅炉燃料量及燃烧程度对实际给水温度具有直接影响。当给水温度低于正常标准的情况下,锅炉燃烧量及用电量将会明显增长。因此需相关工作人员做好煤炭燃耗及煤量控制工作,通过将汽轮机组内水温维持在一定范围内,更好实现汽轮机组节能优化目标。同时,对汽轮机进行全面维护,降低设备故障或人员误操作对机组运行效率造成的不良影响。定期对汽轮机组管道质量进行检测,防止管道泄漏等问题发生。不仅如此,工作人员还应结合电厂生产需求,对汽轮机组供热率进行控制,及时检查及维护机组高低压加热器供热情况,降低汽轮机组实际运行期间的能耗量。
4.5确保汽轮机凝汽装置始终处于真空状态
为切实提升汽轮机节能性,需确保机组内凝汽装置始终处于真空的状态下,通过减少燃料损耗度等手段,实现汽轮机经济利益最大化发展目标。一方面,相关工作人员应保障汽轮机内部结构的真空性与严密性,定期对汽轮机组进行密封试验,如灌水试验法等;另一方面,对汽轮机水环真空泵进行维护处理,通过测定其内部水分含量是否满足设计标准,提升水环泵运行安全性。同时,为确保汽轮机组中凝汽装置始终处于真空状态下,还需采用定期清洗胶球等手段,提升机组内二次滤网自主排污设备运行效率。
总结
总而言之,汽轮机作为电厂重要生产设备之一,对电厂节能降耗工作具有直接影响,需相关工作人员在保障汽轮机安全高效运行的前提下,积极应用先进的节能优化技术,提升汽轮机运行期间能源利用率,促进电厂生产的可持续发展。
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