发电厂汽轮机运行节能降耗策略探究

发电厂汽轮机运行节能降耗策略探究

(陕西华电蒲城发电有限责任公司陕西省蒲城县715501)

摘要:文章针对目前节能降耗工作的开展现状,分析发电厂汽轮机能耗的影响因素,并针对不同因素提出了相应的汽轮机运行中的节能降耗策略,以供参考。

关键词:发电厂;汽轮机;节能降耗

1引言

在目前我国社会用电负荷增加的同时,发电企业中的电能生产压力在不断提高。针对传统的火电厂来说,汽轮机运行中的能耗占比比较大,且在运行中会产生大量的环境污染物质。在目前能源紧缺以及环境恶化的同时,人们更加重视节能降耗以及对电厂提出了较高的要求。为了满足此要求,就需要针对电厂中能耗较高的汽轮机进行问题分析和节能降耗的改进。通过对汽轮机技术和自身性能的测试和分析来确保改造方案的最优化,实现发电厂汽轮运行中节能降耗总体目标的实现。

2影响发电厂汽轮机能耗的因素分析

2.1水冷凝汽器中的能耗问题

首先就是所用的冷却水水质比较差的问题。在冷却水中还有一定量的杂质,不仅会在凝汽器运行中容易出现钢管壁结垢的问题,而且会降低汽轮机的排汽换热运行效率;其次就是具有较大的耗水量。主要表现在目前的发电厂汽轮机组中,大部分的水在机组运行中在冷却塔中被蒸发消耗掉,不仅如此,在蒸发消耗这些水的同时也带走了大量的热量,造成了水资源以及热能等资源和能量的严重浪费问题;最后就是凝汽器的泄漏问题。凝汽器发生泄漏问题不仅会导致冷却水进入锅炉中而降低锅炉给水质量以及汽水质量,导致出现盐分超标以及酸性增加等问题。此外,凝汽器运行中还容易出现调节汽门以及主自动汽门的严重积垢问题,这就会导致调节汽门和主自动汽门卡涩而导致机组超速的问题。

2.2汽轮机本体方面的能耗问题

在对发电厂汽轮机组进行节能降耗诊断时,容易出现汽轮机各气缸都无法实现内效率达标的问题,而且此问题在低压缸中最为显著;此外还有汽轮机通流时出现的温度与压力值都相对较高的问题;还存在轴端、平衡盘以及不同等级的通流汽封性能较差的问题。在存在上述问题时,就会导致在发电厂汽轮机组运行中出现热耗率与设计值存在较大差异的问题,这主要就是由于汽轮机缸效率比较低而引起的,表现为整个汽轮机组的煤耗过高。

2.3热力系统方面的能耗问题

发电厂汽轮机组的热力系统及其辅助设备在运行中一旦出现故障不但会影响汽轮机组的正常以及安全运行,而且还会降低机组运行的经济效益。而其中的热力系统运行中比较容易出现的问题和故障主要有以下几点:一是冷却端的设备配置不够齐全,而且表现出凝汽器真空度不足的问题;二是出现回热系统的加热差值过大的现象,导致出现加热器运行水文出现异常的问题;三是对疏水系统的设计不够合理,出现阀门的明显内漏问题;四是机组热力系统的结构比较复杂,重点是存在较多的冗余而导致内漏事故概率的增加以及能耗的增加。

3发电厂汽轮机运行节能降耗的有效策略

3.1降低冷却水温

火电厂汽轮机组目前主要采用的冷却水循环方式有开式循环和闭式循环两种方式,对于前一种方式来说,冷却水的水温主要与外界的自然条件因素有关系,但是对于后一种方式来说,不仅会受到外界自然条件因素的影响,而且还受到设备运行情况的影响。因此为了确保冷却水水温满足要求,不仅需要定期对冷却水温度以及影响冷却水温度的影响还有水质进行检查,还要根据实际情况来决定是否要采用一定的药品来对水质进行改善。此外,在冷却水塔运行中如果出现故障时也会导致出水口温度的升高,这就需要在冷却水塔运行中要严格执行和落实维护责任制度,对水塔内部的填料、喷嘴以及排水槽等运行情况进行定期检查,避免由于发生局部堵塞问题而导致冷却效率下降的问题。

3.2汽轮机组本体优化措施

一是对汽轮机体及其附属设备的安装质量进行把握和控制。尤其是在汽轮机组安装中进行通流部分间隙的严格控制,而且在汽轮机组运行检修中也要针对此指标来进行重点检查和调整。二是针对汽轮机组叶片的改进优化。不仅为了降低汽轮机组运行中的二次流损失来实现热效率的提升,需要对传统的叶片采用新型高效变截面扭曲型叶片进行替换,而且采用整圈自锁阻尼型长叶片来对原有的低压磁末级拉筋型动叶进行代替,实现末级叶片运行安全性的提升。三是对汽封结构进行改进。不仅为了对漏气损失进行降低而将原有的高压叶片顶部两齿平汽封形成改进为四齿高低齿汽封结构,而且为了对动叶顶部间隔进行减小以及对漏气量进行减小,对低压末级以及次末级动叶顶部进行汽封的增加,实现各级效率的提升。四是对缸体进行改进。就是为了实现对各缸工作效率的提升而优化改进各级内缸以及静叶。此外,还为了减小汽损失,还对高压进汽管进行弹性密封改造。五是对调节级进行改进。就是为了对漏气汽损失进行减少,不仅适当增加叶顶汽封齿数量而且选择高效平衡动叶并对动叶围带结构进行改良,而且还为了对二次损失进行降低,还要在对静叶进行选择时使用子午端壁型线的静叶。

3.3确保凝汽器的最佳真空状态

为了确保汽轮机运行中凝汽器可以保证其真空度处于最佳状态来确保排汽冷却凝结成水的效率,以及为了增加做功而确保汽轮机内部的蒸汽发生膨胀比大气压低来实现节能降耗的目的,就需要采取以下措施来确保凝汽器的真空状态:一是对冷却面进行定期清理,确保冷却面具有最佳的传热效果。二是对凝汽器的热负荷进行科学适量降低来使其热效率有效提升,此外,还可以通过将雾化式喷头安装在凝汽器喉部位置的方式来对部分凝汽器凝结热进行有效吸收。

4结语

鉴于汽轮机是电厂中的能量消耗重点部位,在分析其能耗过高的影响因素和原因之后,针对不同原因采取相应的降低冷却水温、开展汽轮机针对本体优化、确保凝汽器的最佳真空状态等节能降耗措施,解决造成汽轮机能耗过高的问题,并且对相应的管理内容进行改善,实现能耗降低的同时,提高发电厂的运行经济效益和社会效益。

参考文献

[1]陈露.发电厂汽轮机运行节能降耗策略研究探讨[J].中国高新技术企业,2017(3).

[2]张嵘.发电厂汽轮机运行节能降耗策略研究探讨[J].内燃机与配件,2017(12).

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