电厂汽轮机节能及运行管理分析

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

林炽烜

国家能源集团乐东发电有限公司、海南省乐东黎族自治县、572539

摘要

文章详细介绍了汽轮机在运行中存在的问题,包括热效率较低、自动化程度不高和对环境产生污染等方面。为解决这些问题,文章提出了一系列的改进措施。此外,还介绍了汽轮机节能管理的关键要点,包括维持凝汽器最佳真空、改良设备结构、提升关键控制水准、科学操控汽轮机以及借助政策促进节能降耗目标的达成。这些举措旨在提高汽轮机的运行效率,降低能源浪费,减少环境污染,最终实现更为可持续和高效的运行。


关键词

汽轮机;节能管理;运行管理

正文


1影响汽轮机节能降耗的主要因素

1.1汽轮机缸效率的影响

汽轮机是电厂的原动机,汽轮机组能够实现电能、热能和动能的转化,汽轮机一般和发电机、加热器、凝汽器以及锅炉和泵配套使用,汽轮机组能耗较高主要包括两个方面的原因。首先,汽机本体方面,喷嘴室和外缸容易变形,隔板汽封和轴端汽封漏气严重,低压缸出汽边水蚀严重,调节阀油动机的提升力不足、气阀压损大、热力系统很容易发生泄漏,汽轮机组本体泄露严重。其次,机组运行调整方面,冷却水的温度过高、凝汽器的真空偏高、参数和实际运行负荷不对应、未采取优化运行方式以及未采取运行技术等都会加大运行能耗,加大电厂成本支出。

1.2温度、压力的影响:

汽轮机的工作温度和压力是影响其性能的关键参数。合理控制和调整这些参数可以有效提高汽轮机的效率,降低能耗。过高或过低的温度和压力可能导致汽轮机运行不稳定,影响其节能效果。

1.3受到汽轮机冷凝技术的制约

(1)空气冷凝器。电厂的汽轮机中空气冷凝器在进行运转过程中,如果周围的环境风沙比较严重,向我国的西北地区一样,就会使冷凝器的翘片堆积大量的尘土,从而使冷凝机的翘片管热阻不断增大,严重影响其传热功能,与此同时,当冷凝机处于负风压区域时,翘片堆积大量的尘土还会影响风机进行空气的流通,从而使汽轮机内部热量增加,长此以往,就会使其内部的设备设施受到高温而损坏。

(2)水冷凝器。电厂的汽轮机中水冷凝器在进行运转的过程中,因为冷却水自身的水质问题,导致汽轮机的凝气管中出现大量的水垢,从而使汽轮机的散热排气效果受到影响。与此同时,凝汽器出现泄漏的情况,也是造成汽轮机耗能较高的问题之一,当凝汽器出现泄漏后,就会使冷凝器中的冷却水流入到凝结水中或者是锅炉中,长此以往,就会使水质超标,从而使锅炉的水冷壁出现结垢、腐蚀的现象,甚至会使锅炉的水冷壁发生炸裂等问题,为电厂的安全埋下较大的隐患。

1.4人为因素:

人为因素包括运维人员的技能水平、设备的维护管理以及操作规程的执行等方面。合格的操作和及时的设备维护能够确保汽轮机的正常运行,并最大程度地发挥其节能潜力。培训运维人员,建立科学的维护体系,是确保人为因素对汽轮机性能影响最小化的关键步骤。

 

2汽轮机节能管理要点

2.1综合利用各种节能技术

在汽轮机的生产和运行过程中,采用了各种节能技术,使汽轮机更节能。其中,多齿蜂窝式汽封是一种新型的生产工艺,具有提高汽封流通性能、减小阻力效应、提高机组工作效率等优点。还有干冰清洁、水处理等,都是在设备运行时进行节能的。干冰清洁是利用干冰在低温下的收缩性质,将煤炭和石油等物质从设备中分离出来。而水处理技术就是将热能回收,将余热转化为设备的运行,从而实现节能降耗。

2.2对循环水泵性能进行改良优化

在汽轮发电机组的负载指数和冷却水的水温指数都保持不变的条件下,若再用水量的变化,则会引起凝汽器装置的工作压力的变化,从而对循环泵的正常工作造成不利的影响。一般来说,随着循环流量的增大,冷凝器的压力将下降,从而提高了整个机组的出力,进而使得循环泵在运转过程中的机能消耗也就增大。

当循环水量增大到某一程度时,将导致函数消耗的增大,从而导致了机组的输出相互抵消。当循环水量不断增加时,在凝汽器装置工作压力升高至最大时,将导致循环泵的输出数据与实际工作中的输出数据有较大差别。为此,需要加强对冷凝器装置的工作状态的监控,以保证其处于良好的工作状态,从而进一步提高其工作性能。

2.3对给水泵性能进行改良优化

根据目前的状况,采用恒速供水方式给水泵,其缺点比较明显,就是容易造成系统的节流损失。所以,电站有关管理人员需要对水泵进行最优处理给予足够的关注,根据变频泵的特性和相应的变化速率,确保给排水系统的设计更加科学和合理,并在此基础上,合理地设定变速供水方式。需要指出的是,与常规的恒速供水模式相比,采用变速模式能够很好地防止和控制传统调节阀对水量不足的问题,从而大大降低了水泵系统的工作能耗,同时也保证了设备的工作性能。

2.4冷却液系统性能改良优化

采用蒸汽配汽法对机组的总体运行效率有很大的影响。对机组进行合理、科学的优化改造,可以有效地提高机组的工作效率。针对这一点,在具体的优化工作中,需要采用三阀配蒸汽的方法,可以有效地改变传统的单阀或顺序阀气配汽的方式,从而可以有效地减少负载,从而提高节能的效果。

在采用三阀配汽模式时,需要有专门的人员对其进行周期检测。若密封不到位,需要进行及时处理,以保证因密封不好而对蒸汽分配效果产生的不利影响得以有效地解决。另外,在设定“三阀配汽方式”之前,还需要对各部件进行全面检测,以保证其品质符合相关规范的同时,进一步提高冷却水系统的性能改进和优化效果。

2.5确保汽轮器处在最佳的真空条件

首先,要保证机组具有良好的密封性,为了防止凝汽器发生泄漏的现象,需要对机组密封性定期进行检查,并对发现的意外与异常状况进行及时处理,以便确保机组正常运转。还要对可能的漏洞及时进行补救,定期组织大范围的检查。

其次,要保证循环水质量的控制。长期使用会造成凝汽器的铜管中存在大量的水垢,对凝汽器和外界热量的交换有很大影响,为了防止出现这种情况,就要对铜管内的水垢进行定期清理,并对其进行检查和维修,使水垢产生的速度得到降低,确保机组运转的效率。

 

2.6保证加热器正常进行运转

要对加热器完好的程度定期进行检查,看其是否有泄漏的现象存在,如果检查时发现了泄漏点,就要及时对其进行处理和维修,以免发生严重的事故。还要对隔板密封程度定期进行检查,隔板如果没有达到相应的标准就可能造成部分高压给水出现偏离的现象,给水与加热管偏离后,会因为温度太冷而对整个机组的运转造成影响,进而出现安全事故。

2.7控制给水温度

通过控制给水温度,可以有效提升汽轮机的节能运行。在汽轮机运行中,锅炉的燃料量和燃烧程度对给水温度有显著影响,过低的给水温度会导致煤耗量和用电量的增加,同时造成排烟过程中的热量损失。因此,在燃料添加时,需要严格控制数量和速度,实时监控给水温度,确保操作流程合理规范。通过高效的控制系统,可以调整给水温度以适应实际运行需求,最大限度地减小能耗,提高汽轮机的工作效率,实现节能降耗的目标。

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2.8做好汽轮机的试运行与整理工作

在机组大修完成后,必须马上进入试车调试阶段,只有这样,才能为机组的正常运转创造条件。首先,在试车期间,需要对汽轮机的轴瓦返回量进行检测和记录,对汽轮机的油压、汽轮机装置的电流、油膜压力、轴瓦振动频率等进行分析判断,如果在这个过程中出现任何不正常的现象,要及时通知维修人员,让专业的维修人员来进行处理,使汽轮机处于最优的工作状态。

在调试完成之后,就是整理阶段,这个阶段的重点是要对检修过程进行系统性的总结,对检修工艺、故障原因和表现、处理措施等进行总结,建立一个完善的检修文件,并把这个文件存档,以便以后的机组管理,在必要的时候,还可以通过这些文件来帮助设备的管理。

 

3结论

总的来说,影响汽轮机节能降耗的因素包括汽轮机本体的设计和运行状态、工作参数的控制、冷凝技术的制约以及人为因素。在汽轮机本体方面,注意喷嘴室和外缸的变形、泄漏问题,以及调整阀等方面的运行调整都是关键。此外,温度和压力的控制、冷凝技术的合理选择和人为因素如操作规程的执行等都对汽轮机的节能效果产生直接影响。在汽轮机节能管理方面,综合利用各种节能技术是关键。采用新型的生产工艺、清洁技术以及对循环水泵、给水泵、冷却液系统等进行改良和优化都可以有效提高汽轮机的工作效率。此外,在实际操作中,需要重视对各个部件的监控和维护,采用先进的技术手段,确保汽轮机在最佳状态下运行,以达到节能降耗的目的。

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参考文献:

[1]高建春.浅谈汽轮机节能及运行管理[J].当代青年:下半月,2015(12).

[2]吴建明.汽轮机节能及运行管理探讨[J].石化技术,2022,29(4).

[3]阎伟明.汽轮机节能及运行管理探讨[J].南方农机,2020,51(22).

 


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