论汽轮机运行的节能降耗措施

2022-09-11

1. 汽轮机节能降耗的必要性

汽轮机是电厂生产运行过程中的重要组成部分, 同时也是电厂进行能量转化的关键设备。汽轮机经济运行对发电厂节能降耗具有十分重要的意义, 各电厂做了大量的研究和试验工作, 并采取了一些有效措施, 这些措施, 可有效降低机组热耗, 减少能耗损失, 对电厂在正常运行情况下开展节能降耗有着重要的意义, 不仅极大提升电厂的经济效益, 还对电厂实现可持续发展有着积极的作用。

2. 限制汽轮机效率提升的主要因素

2.1 轴封漏气量

汽轮机是将蒸气的热能转化为机械能的设备, 其转换效率直接决定了汽轮机的热效率。然而在运行中, 汽轮机的实际效率往往大大低于标定值, 轴封蒸汽压力调整不当, 导致前后轴封漏汽量增大, 汽耗增加。而汽轮机隔板汽封性能下降, 会导致蒸汽在每一级的做功能力下降, 将导致汽轮机整体汽耗增加。所以, 轴封密封性的优劣直接影响着汽轮机的运行效率。

2.2 汽轮机组通流性能

通流部分是指汽轮机隔板喷嘴级转子叶片组成的蒸汽通道, 由高压、中压、低压部分成。随着机组长时间的运行, 通流部分叶片会出现积垢问题。此时, 汽轮机通流部分性能与初始设计值将会出现偏差。该种偏差将影响汽轮机组的热力特性。

2.3 汽轮机主蒸汽压力和温度

主蒸汽的压力和温度决定了其焓值。在实际运行当中, 主蒸汽温度与压力产生变化, 将影响整个发电机组的经济性与安全性。例如, 当机组处于主蒸汽温度不变, 压力降低的工况时, 会导致: (1) 汽轮机可用焓减少, 耗汽量增加, 出力不足, 热经济性下降; (2) 对于需要抽汽维持运行的小汽轮机与除氧器而言, 由于主蒸汽压力过低导致抽气压力随之下降, 使得小汽轮机与除氧器都无法正常运行。而主汽温度过低, 导致蒸汽过热度不足, 末级叶片蒸汽带水, 除影响整机经济性外, 影响机组安全运行。

2.4 凝汽器汽侧真空低

凝汽器真空较低、换热效果差是影响汽轮机运行效率的另一个重要因素。而造成这两种情况的主要原因是: (1) 冷却塔填料性能下降; (2) 管束堵塞及管束表面结垢; (3) 抽气装置运行效率低。

2.5 加热器效率下降

有些机组加热器使用维护不当, 导致泄漏管束过多, 堵管率高于百分之十, 加热器效率较差, 进出水温升较小, 甚至有些时候, 少投甚至不投加热器运行, 加热器效率下降, 会导致给水温度过低, 机组煤耗增大。

3. 电厂汽轮机运行中节能降耗的实际操作

3.1 改良汽轮机启动、加热器运行和停机操作

3.1.1 启动操作

机组启动时按规程规定时间来进行暖机, 合理选择冲转的蒸汽参数, 及时对疏水进行回收, 降低机组启动时的能量损失。

3.1.2 加强加热器运行管理

(1) 控制机组给水温度, 合理投用加热器, 机组启动过程中, 严格按规程规定及时投用高低加。提高给水温度, 有效降低锅炉燃料消耗, 降低锅炉排烟温度, 减少排烟热损失。

(2) 加热器保持一定水位运行, 保证回热系统经济性, 防止加热器振动, 减少蒸汽对管束冲刷, 有效降低加热器管束泄漏的风险。

(3) 加强加热器检修维护, 每次停机检修, 对加热器进行检漏, 如果堵管率接近百分之十, 应对加热器大修换管, 保证加热器换热效率。

3.1.3 停机操作

汽轮机停机尽量采用滑停, 可有效利用锅炉余热进行发电, 停机过程中蒸汽参数缓慢降低, 对机组进行冷却, 方便机组检修。

3.2 保持汽轮机凝汽器最佳真空状态

3.2.1 保证抽汽装置的效率

保证抽气装置的正常运行, 采用射水抽气器的机组, 应保证射水泵水源温度不能过高, 采用射汽抽气机组, 应保证射汽装置法兰不应有泄漏, 定期检查射汽喷嘴, 同时保证机组真空系统的严密性, 小修过程中对真空系统进行压水捡漏。

3.2.2 降低机组冷源损失

小型供热机组可采取凝汽器改造, 冬季利用凝汽器冷却水对热用户进行供暖, 将机组的冷源热损失进行利用。

3.2.3 减少凝汽器热负荷

机组正常运行中, 减少排入凝汽器的疏水, 对内漏的疏水阀进行更换, 提高机组热效率。

3.2.4 提高凝汽器换热效率

(1) 清洗凝汽器冷却铜管, 保证冷却塔补水水质, 减少补水泥沙含量和硬度, 机组小修时, 可根据凝汽器铜管结垢情况安排清洗, 一般方法有高压水清洗, 和酸洗。

(2) 保证胶球系统收球率, 一般应保持收球率80%以上。

(3) 保证冷却塔冷却效果, 及时修理损坏喷头, 避免填料结垢和大面积缺失。

3.2.5 循环水泵合理运行调度

循环水泵是汽轮机厂用电率仅次于给水泵的高耗能辅机, 合理调度循备用环水泵启停及循环水泵增加变频装置, 保证机组维持最佳真空的循环水量, 既保证机组因循环水量增加所提高的出力与循环水泵耗电量增加的差值为最大。

3.3 提高轴封及机组通流部分性能

(1) 利用机组大修, 对机组轴封装置进行检查更换, 保证轴封装置性能, 运行中加强轴封蒸汽压力调整, 避免轴封蒸汽压力调整不当导致的蒸汽外漏, 或低压缸冷空气内漏。

(2) 机组大修时对叶片和隔板进行喷砂除垢, 保证通流部分性能, 提高汽轮机运行内效率。

电厂汽轮机的节能降耗工作是一项复杂的、系统的技术工程, 要使汽轮机节能降耗工作能够顺利实施, 就要对其影响因素进行研究分析, 采取科学合理的解决措施, 加强运行管理及开展技术改造, 实现汽轮机运行的节能降耗。

摘要：汽轮机是发电厂的重要主机设备, 在煤价不断飙升的今天, 汽轮机运行的节能降耗具有十分重要的意义。而汽轮机及其热力系统的组成非常复杂, 为实现节能降耗, 需根据其工作原理及机组运行特性找出限制汽轮机运行效率提升的主要因素。需要从运行管理和技术创新方面对汽轮机运行工况进行不断优化, 有效的降低机组汽耗量, 从而实现汽轮机运行中节能降耗的目的。基于此, 文章就汽轮机运行的节能降耗措施进行分析。

关键词：汽轮机运行,节能降耗,措施