佟丹丹 馬壯 楊明 李通
摘 要:汽輪機運行過程中,會消耗大量能源,為降低能耗,應合理應用改進汽輪機技術工藝、適時調整汽輪機運行負荷、調整汽輪機的開啟方式等節(jié)能技術,并且對給水泵、加熱系統(tǒng)、凝汽器真空抽氣系統(tǒng)等進行優(yōu)化改造。
關鍵詞:汽輪機;節(jié)能技術;優(yōu)化改造對策
汽輪機(The steam turbine)是火電廠的核心動力設備,這是一種以蒸汽為動力的旋轉式裝置,運行時經過固定噴嘴的高溫高壓蒸汽會形成加速氣流,并噴射到轉子的葉片上使之旋轉,隨后對外做功,具有工作效率高、單機功率大且使用年限長的優(yōu)勢[1]。在節(jié)能降耗背景下,汽輪機作為電廠發(fā)電的主要機械設備,是火力發(fā)電廠節(jié)能目標實現(xiàn)的關鍵,準確分析當前汽輪機能耗現(xiàn)狀及影響因素,合理應用節(jié)能技術,展開優(yōu)化改造,能夠有效降低汽輪機運行過程中的能耗,有所緩解能源緊缺形式。
1.汽輪機節(jié)能技術的應用分析
汽輪機運行過程中,通過煤、燃氣等燃料的燃燒,產生蒸汽熱能,其中大部分蒸汽進入汽輪機內部,在一系列環(huán)形配置噴嘴和動葉的作用下,熱能轉化為汽輪機轉子旋轉機械能,汽輪機輸出軸直接連接發(fā)電機,實現(xiàn)持續(xù)性發(fā)電。在火力發(fā)電模式中,汽輪機是主要的能源消耗裝置,由于我國汽輪機技術水平相對較低,能量轉化率較低,能耗居高不下。當前,在汽輪機運行過程中,存在以下幾個方面的能耗問題:①工作人員未關注汽輪機運行負荷,合理調節(jié)設備運行參數(shù),導致能源浪費現(xiàn)象嚴重;②汽輪機的真空泵對于設備能源影響較大,如若真空泵溫度過高,將導致冷凝器真空度提升,熱力循環(huán)系統(tǒng)工作效率下降,能耗增加;③汽輪機啟動環(huán)節(jié)也會影響到能耗,對于汽輪機,工作人員側重于設備的快速啟動,卻忽略了啟動的溫度,如若在溫度未達標的情況下強行啟動,設備容易出現(xiàn)故障,能耗也較高。
針對上述情況,可采取以下節(jié)能技術措施:①改進汽輪機技術工藝。電廠工作人員應該加強對于汽輪機技術工藝的研究,基于節(jié)能降耗的目標,對向技術裝置進行優(yōu)化改造,比如說凝結系統(tǒng)、循環(huán)水泵、抽氣設備等,減少不必要的能源消耗;②適時調整汽輪機運行負荷。根據(jù)電力生產需求,合理調整汽輪機運行負荷,在長期運行過程中,汽輪機的運行狀態(tài)、功率都會逐步發(fā)生變化,需加強對于設備的養(yǎng)護、檢修,定期調整汽輪機運行負荷,保障設備高效率運行,提升整體運行質量與安全性,節(jié)約能源消耗;③加強高壓加熱設備的維護。高壓加熱設備是汽輪機巡檢的重點對象,需定期進行維護檢修,檢查加熱器鋼管有無跑、滴、冒、漏的情況,檢查加熱器水室隔板是否完全密封,檢查高壓加熱器電路是否老化,以防短路,確保其整體的熱交換效率,減少能源浪費現(xiàn)象;④調整汽輪機的開啟方式。按照規(guī)定,汽輪機必須在標準氣體溫度下,方可啟動開始工作,開啟時,伴隨部分熱能損失,為了縮短暖機時間,可采取高開低走的方式,降低主汽門蒸汽壓力,同時開啟真空破壞門,降低冷凝器真空度,這樣既能達到汽輪機快速開啟的目標,又能兼顧降低能耗的任務;⑤采取滑參數(shù)停機的方式。汽輪機停機環(huán)節(jié)涉及兩個參數(shù),滑參數(shù)與定參數(shù),滑參數(shù)模式下停機,可實現(xiàn)對于鍋爐余熱的充分利用,并加速相鄰部件的冷卻,這樣能夠避免汽輪機汽缸溫度差異過大,達到清洗葉片的作用,節(jié)能降耗效果顯著[2]。
2.汽輪機的節(jié)能優(yōu)化改造對策分析
2.1給水泵優(yōu)化改造
在以往,給水泵的運行動力是通過鍋爐來調節(jié)給水閥門,這種傳統(tǒng)工作模式雖然操作簡便,但實踐起來容易發(fā)生各種問題,弊端明顯,如若問題未得到有效處理,不僅會影響到火電廠的正常運行,還會造成重大的經濟損失,且汽輪機處于低負荷運行狀態(tài),設備容易損壞。經過長期的實踐,原有定速給水泵的工作模式得到改進,在實際生產中應用了變速給水泵,當汽輪機處于低負荷運行狀態(tài),無需通過調節(jié)閥給水,這樣一來,汽輪機運行效率提升,整體工作質量提高,且節(jié)能效果顯著,不僅避免了汽輪機損壞的風險,而且降低了能源消耗。
2.2加熱系統(tǒng)技術改造
熱力發(fā)電廠通過燃煤加熱水,產生蒸汽帶動汽輪機,加熱水的環(huán)節(jié)會產生一部分的熱能損失,如若給水溫度過低,將增加燃料的消耗,因此必須對加熱系統(tǒng)進行優(yōu)化改造,精確控制給水溫度。在優(yōu)化改造工程中,可采取調整高壓加熱器投入率的方式,在汽輪機開關環(huán)節(jié),嚴格按照規(guī)范與標準作業(yè),適當調節(jié)高壓加熱器。加強對于汽輪機的維護檢修,調節(jié)裝置運行參數(shù),及時清理管道內的積垢,讓高壓加熱器水位保持穩(wěn)定,提升傳遞效率,定期檢查加熱器冷卻水等設備,確保設備氣密性良好,以防發(fā)生泄漏,導致高壓給水無法通過冷卻水管,給水溫度過低,增加燃煤消耗。
2.3凝汽器真空抽氣系統(tǒng)優(yōu)化改造
在火電廠汽輪機優(yōu)化過程中,凝汽器真空抽氣系統(tǒng)屬于重點優(yōu)化對象,人們在嘗試引進新技術的同時,應該不斷總結經驗,逐步改良優(yōu)化方案,確保優(yōu)化措施的可行性。在優(yōu)化凝汽器真空抽氣系統(tǒng)的過程中,首先應該展開全面檢測,探查系統(tǒng)運行情況,查明常見故障點,作出優(yōu)化設計,提升系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性;其次,必須保證凝汽器真空抽氣系統(tǒng)真空,在較高電力能源生產目標的重壓下,火電廠設備長期連續(xù)運行,導致凝汽器真空抽氣系統(tǒng)損壞,真空泵超載,影響到汽輪機的正常運行,必須予以重視,根據(jù)生產目標,優(yōu)化凝汽器真空抽氣系統(tǒng),減少設備損耗,確保系統(tǒng)在汽輪機運行過程中始終能夠保持內部真空狀態(tài),提升汽輪機熱力循環(huán)效率[3]。
3.結語
汽輪機是一種結構復雜的精密性重型機械,分為轉子和靜子兩個部分,轉子部分由主軸、聯(lián)軸器、葉輪、動葉片等組成,靜子部分由進汽部分、汽缸、靜葉柵、隔板、汽封、軸承等組成。在火力發(fā)電中,汽輪機需要消耗大量的煤、燃氣等能源物質,方可生產出滿足社會需求的電力能源,能量轉化效率相對較低。當前能源緊缺,為了改善這一現(xiàn)狀,應該在火力發(fā)電中貫徹節(jié)能降耗理念,根據(jù)當前汽輪機能源消耗或者浪費的情況,對癥應用節(jié)能技術,對汽輪機進行優(yōu)化改造,切實降低汽輪機各個運行環(huán)節(jié)的能源消耗,提升能量轉化效率,優(yōu)化火電廠的經濟效益和社會效益[4]。
參考文獻:
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