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浅谈汽轮机高效运行节能优化技术研究

时利军

浙江大唐乌沙山发电有限责任公司

摘要: 随着我国社会经济的快速发展,能源消耗量逐年增加。目前,能源供应已成为限制我国产业改革和经济体系质量提升的重要因素。汽轮机是电力企业生产活动中的一种关键设备,其运行效率对于电力生产有着重大影响。基于此,文章首先分析汽轮机及其辅机设备节能增效可行性分析,探讨影响汽轮机节能降耗的主要因素,提出节能降耗技术措施,从而提高节能效果,供业内人士参考。
关键词: 汽轮机;高效运行;节能优化
DOI:10.12721/ccn.2023.157171
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引言

目前,随着我国汽轮机技术的持续发展和提升,其热效率也得到了有效提高,但随之而来的便是电力行业面临的问题——节能减排。所以,全面增强发电厂汽轮机的运转效率是高效降低能源损耗的重要途径之一,而这可以有效提高我国的经济效益和社会效益,相关部门要予以重视。

1汽轮机及其辅机设备节能增效可行性分析

汽轮机及其辅机设备节能减排的可行性,主要从以下2方面进行分析:(1)技术方面。当前,我国汽轮机在技术方面,已经在长时间的实践过程中取得了较大成效,多数技术已经较为完善,其中,汽轮机在热效率方面也得到了极大的提高,因为其在高效降低能源损耗的同时还可以有效提高发电厂汽轮机的能源转化效率,而这对提升其本身的节能减排功能是非常重要的。与此同时,工作人员在对汽轮机技术进行改造后,其运转速度的安全性和可靠性都得到了有效提高,从而为我国汽轮机及其辅机设备节能技术的高效发展奠定了较好的基础。(2)经济方面。汽轮机及其辅机设备节能减排技术的创新,对我国后续经济效益的专业评估有决定性作用,所以工作人员切不可由于一味追求技术更新或创新,忽视了最初的目的——节能减排。当然,工作人员在发电厂汽轮机技术创新方面,还要尽量满足低成本和高效益的开发准则,毕竟要想全力发展汽轮机的技术更新与大量资金投入是分不开的,所以经济效益的有效提升也至关重要,因为这是其顺利发展的重要保障,所以发电厂的管理人员要对此提起重视。

2汽轮机组能耗影响要素

2.1通流性

汽轮机组使用期间,机组运行效率与其自身的通流性息息相关。通流性越佳,汽轮机组的功率损耗越低,单位功率条件下的能源消耗越少;反之,通流性越差,汽轮机组的功率损耗越高,单位功率条件下的能源消耗越高。汽轮机组投入使用后,将长时间保持高负荷运转状态。随着时间的推移,它会出现通流性不足现象,此时单位功率条件下的能源消耗也会不断增加。为进一步提高汽轮机组的通流性,技术工作人员可对流通面积和气流量进行调整。两者数值提高即可改善通流性能,此时汽轮机组发电功率提高,单位能耗降低。

2.2涡轮功率

在汽轮机组构成中,涡轮运行效能极为重要。运行功率越高,整体耗能越低,因此提高涡轮功率是实现节能降耗的重要手段。目前,我国很多电厂使用的汽轮机组的涡轮功率相对较低,未能满足节能降耗的需求标准。在此条件下,电厂生产成本长期处于较高水准,极大影响了企业的经济效益。

2.3出力系数

出力系数是汽轮机组运行参数中一项极为重要的核心指标。出力系数越高,汽轮机组能耗越低,发电水平越高。发电厂调整出力系数,可实现发电能力的调控,避免出现电力能源浪费现象。发电受用户群体耗电时间段和用电峰值的影响,通常表现出峰谷交错特征。此时若不能及时调整汽轮机组出力系数,将出现大量无效耗能。

3汽轮机能降耗具体技术优化

3.1关注凝汽器真空状态节能降耗方法

凝汽器真空状况,直接关乎排气的效率,因此,为了确定凝汽器内部是否为真空状况,须配置专门技术人员做好对各个部分密封状况的检测,以保证部件密封性满足有关标准规定、冷却水供给充足。同样,还必须确定中冷器室内有无存在空气,并控制热井中的水平,以保证轴封体系和真空泵工作状况的正常。如此一来,在防止出现凝汽器工作中真空系统降低问题的时候,一旦出现冷凝器工作真空控制系统下降情况,在第一时刻针对性处理,降低了能源费用,但这个过程中,仍需实时注意真空泵工作状况,如在高负荷下真空控制系统正常运行而并未泄漏的状况下,需低负荷泄漏时应立即启用,以适度增加汽轮机真空的稳定程度,从而合理地保障了发电机的经济性。

3.2汽轮机运行汽温节能降耗方法

汽轮机在进汽压力维持恒定的条件,进汽水温更高,而汽轮机的进汽焓值也会更大,这时,汽轮机的工作效率才能有效保证。进汽水温超高发生保险事件的可能性也会增大,并且在一定范围上将对电气设备产生损伤作用,所以,进汽温度控制也必须限制在汽轮机设备所规定的温度范围内。在直流锅炉工作期间,调节主蒸汽温度控制时,首先,应经水煤比粗调、减暖水等方式调整;其次,在热蒸汽温度控制时采用烟气挡板加以控制。机炉的调整性能、减温水调整特点,还有在加热时烟气挡板的自动调整特点等,都会对汽轮机进汽水温、汽轮机的工作能力等造成严重威胁,所以进行机炉协调工作十分重要,这就必须完善减温水调整曲线、排烟挡板调整曲线,以保证在加热时蒸汽与额定参数的平衡,从而提升汽轮机组的总体效率。

3.3加强对电厂工作人员的培训

在完成电能的生产工作中,汽轮机的功能已经非常明显了。但由于汽轮机在启动、停车,以及运行工作中都会形成超额的电能,所以,科学合理地地控制汽轮机就变得十分的关键。所以,要想达到对汽轮机节能降耗的工作目标,首先,就必须做好对电厂有关人员专业知识的培养,以便使有关的人员在进行对汽轮机的管理工作流程中,可以更加的规范、标准;然后,当汽轮机仍在停机状态时,就要严格根据作业使用手册执行作业流程,以避免汽轮机在暂停工作中形成无谓的电能消耗;最后,还要做好对汽轮机旁路压力和温度控制的管理,从而使汽轮机的启动时间较短,以防止出现加热时间较长、能耗较大的状况出现。

4汽轮机节能降耗效果

(1)汽封换用侧齿式先进结构后,能够实现良好的密封性能和安全可靠的运行效率,体现出明显的节能降耗功效。它的制造技术相当成熟,改装过程简便易行,在原装结构上即可完成改进,无须投入过多成本,短时间内就可取得成效,因而应用范围很广。刷式汽封属于柔性配件,它们有刷子,基本不会对转子产生影响,和转子保持同步跳动,能保持原有的密封间隙,达到良好的密封性能,低压汽缸压力数据和温度都比较低,采用这种汽封非常合适。(2)冷却水塔换用了新型喷淋喷头,提升了工作效率,做到了无死角喷淋,喷淋面积更大,促进循环水更快地散热和降温;凝汽器有效提高真空度,进而整体提升机组工作效率。(3)深井水与真空泵冷却系统合并,显著降低液态工作介质温度,提高真空泵出力系数与凝汽器真空度,运行期间的汽轮机组得以降低热耗。凝汽器提升的真空度幅度达到0.5~0.7kPa,单台汽轮机组降低煤耗接近1080t,技改效果证实,本次技改取得了圆满成功。

结束语

在能源资源紧缺问题笼罩全球的形势下,节能降耗是必要之举,也是节约企业运营成本、提升企业综合实力的重要举措。对于工业生产企业来说,汽轮机是企业内部能耗最大的机械设备,因此研究和探索汽轮机节能实现途径与实现策略,更有助于企业运营节能降耗目标的达成。

参考文献

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