浅谈电厂汽轮机节能降耗的主要措施

一、引言下载论文网   随着电力体制改革的深化和竞价上网政策的执行,各火电厂对节能降耗工作越来越重视。

在技术改造和运行管理等方面均采取了一系列措施。

目前,火电厂节能的主要措施有:实现电网统一调度,加强AVC及AGC投入及维护,推行火电厂的经济运行方式,并确保供电质量;对200 MW以下的机组进行系统改造,以提高效率、降低能耗。

对辅助设备和用电设备进行变频技术改造及应用;对锅炉燃烧器的改进及锅炉结焦预防;中低压机组进行关停,有条件的应改为热电联产或集中供热。

但是在火电厂投入到商业运行后,其设计参数确定,因而加强运行当中的节能降耗问题尤为重要。

本文将对电厂汽轮机节能降耗的措施进行简要探讨。

二、维持凝汽器最佳真空  凝汽器汽轮机组的一个重要组成部分,其作用是将汽轮机排汽冷却凝结成水,形成高度真空,使进入汽轮机做功的蒸汽能膨胀到低于大气压力,多做功。

若其不能正常运行,将直接影响到整个机组的安全和经济运行

因此,维持凝汽器良好运行工况,保证达到最有利的真空是电厂节能的重要方面之一。

机组正常运行中,保持凝汽器最佳真空应采取如下措施:  1.降低凝汽器负荷:为了减轻凝汽器负荷,提高机组热效率,可以在凝汽器喉部增设一套装置,具体方法有以下两种:一种是在凝汽器上部、排汽缸喉部的有限空间里,加装一个表面式加热器,其入口与工业水系统连接,出口送至化学供水系统加热生水。

但是这种方法有两个缺陷:一是新装生水加热器铜管排列安装在机组凝汽器冷却水铜管上方,存在汽阻问题;二是增加了凝汽器支撑的质量载荷。

因此,方案设计与施工应尽量避开缺点,从而获得尽可能好的改造效果。

另一种是在凝汽器喉部增加一套雾化式喷头,通过接触式传热,可吸收部分蒸汽凝结热,使部分补充的除盐水在凝汽器内形成一个混合式凝汽器,从而减轻表面式凝汽器的热负荷,提高真空

2.清洗冷却面:在凝汽器中,污垢热阻有时会成为传热过程的主要热阻,须给予足够的重视。

运行中,循环冷却水采用经过严格预处理的厂内水,同时合理安排冷却面清洗周期,一般采用二步法(干洗法和酸洗法)来清洗。

冷却面结垢对真空的影响是逐步积累和增强的,因此判断冷却面是否结垢时,应与冷却面洁净时的运行数据作比较。

结垢可使凝汽器冷却管内的阻力损失增大。

初期的结垢较松,污泥多,可用干洗法:利用汽轮机日开夜停的机会,选用除氧器的热水灌满凝汽器的汽侧,冷却管内用风机吹干,泥垢发生龟裂后,用冷水冲掉。

凝汽器冷却铜管结有硬垢,真空下降已无法维持正常运行时,则需进行酸洗:可选用浓度5%的有机酸(氨基磺酸)作为主洗剂,对铜管进行清洗。

腐蚀速率小于标准1/(m2/h)时,加0.5%的酸缓蚀剂和铜缓蚀剂、适量渗透剂、0.2%氢氟酸,水温在40摄氏度左右,流速0.1m/s,进行循环清洗。

当酸度连续两次测定一致时,清洗结束。

然后用高位冷却塔水源大流量反冲洗,加工业磷酸三钠,循环中和后排放。

酸洗后铜管呈黄铜色,表明未发生过洗现象。

由于循环水的含盐量较低,故运行一段时间后,铜管表面可生成一层致密Cu(OH)z保护膜,使铜表面与水隔离,抑制腐蚀。

3.提高真空系统的严密性:定期对喉部以下凝汽器汽侧和真空系统进行灌水检漏,消除喉部、管道接头、水位计连通接头、凝结水泵轴端密封装置等处的漏气点;检查清理抽气器的喷嘴,保证其抽气效率;根据负荷的变化,合理调整汽轮机轴封蒸汽压力;经常检查负压系统的阀门;加强射汽抽气器的运行调整,法兰处不应有松动现象。

4.降低冷却水温:在开式循环系统中,冷却水温完全由自然条件决定;而在闭式循环系统中,冷却温度不仅受大气温度和相对湿度的影响,还取决于循环水设备(主要是冷水塔)的运行状况。

冷水塔运行不良,其出口水温将明显升高。

要保证水塔正常运行,应落实维护责任制,定期检查水塔内部喷嘴、溅水碟、配水槽、填料等运行状态,发现缺陷及时处理。

三、提高给水温度  给水温度变化,直接影响到锅炉燃料量的变化,影响到锅炉燃烧;给水温度低,一方面使锅炉供电煤耗增加,另一方面使排烟温度增加,排烟热损失增加,锅炉效率降低。

1、保证高加投入率。

机组滑启、滑停、严格应控制给水温升率符合规程规定;机组启停严格按照规程规定及时投入或解列高加;加强高加运行维护,防止运行操作不当,造成高加保护动作解列。

保持高加水位稳定;清洗高压加热器换热管,可以清除管内沉积物,降低换热管积垢部位内外,的温差应力和热应力,减少换热管泄漏机会,进而提高高加投入率。

2、加热器经常保持正常水位运行

正常水位的维持是保证回热的经济性和主、辅设备安全运行的重要环节。

3、机组大小修时对加热器进行检漏。

检查加热器钢管有无漏点,检查水室隔板密封性,检查高加筒体密封性,发现漏点应及时予以消除。

如果水室隔板焊接质量不过关,势必导致部份高压给水“短走旁路”,而不流经加热钢管。

这样这部份给水未与蒸汽进行热交换,造成给水温度编低;如果加热器受热面的筒体密封性不好,导致部份蒸汽短路现象,致使给水与蒸汽的热交换效率下降,影响给水温度

四、汽轮机启动、运行和停机的节能降耗  启动:主汽压力高采用开高低旁的方法将压力维持在2.5MPa~3.0MPa左右,适当手动开启真空破坏门维持汽轮机真空在65~70KPa,以增加进入汽轮机的蒸汽量,提高暧机速度而且还有利于胀差的控制,缩短并网时间。

运行汽轮机采用定—滑—定的运行方式,即在极低负荷时为了保持锅炉的水循环工况和燃烧的稳定性、给水泵轴临界转速的限制,因而采用低水平的定压调节;在高负荷区域采用喷嘴调节,用改变通流面积的方法(定压)以保持机组的高效率;在中间负荷区采用一个现(或两个)调节汽门关闭处于滑压运行状态,此时通过锅炉调整压力来加减负荷

且定—滑—定适应负荷变化能力强,能满足机组一次调频的需要,此种方式也由于只有一个调节汽门未全开从而减少了节流损失。

在高负荷运行汽轮机的主汽压力,主汽温度适当提高,保证加热器有高的投入率,合理调整加热器水位,减少加热器端差提高给水温度

另外,凝汽器的自身除氧能力下降,影响机组效率。

凝汽器水位过高,部分钛管被淹没在凝结水中,将处于饱和状态的凝结水继续冷却,造成过冷,致使机组冷源损失加大,大约每降低1℃过冷,机组热耗率降低0.5%,综上所述,维持凝汽器水位正常,是一项重要的运行调整任务。

停机:汽轮机机组在正常停机或在非计划停机时宜采用滑参数停机,这样即可以利用锅炉余热发电,也可以降低锅炉汽轮机设备的温度以利于设备的检修。

五、总结  节能降耗是电厂运行中提高效益的重要任务,通过本文的分析,在汽轮机运行中采取节能降耗措施,达到经济效益和社会效益最大化。

(作者单位:通辽发电总厂)。

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