摘要:發(fā)電企業(yè)作為自負盈虧的部門,自當(dāng)重視自身的利益,在發(fā)電的過程中,如果能夠降低汽輪機運行成本則會給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟利益,同時也會提升對于資源的有效利用率,更會減少對能源的消耗,對環(huán)境有一定的保護作用。因此,電廠汽輪機節(jié)能降耗這個課題具有實際意義,本文將結(jié)合電廠汽輪機的運行特點,總結(jié)出一些電廠汽輪機可用的節(jié)能降耗的途徑。
關(guān)鍵字:電廠汽輪機;能耗優(yōu)化
發(fā)電廠的作用就是將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能,對于一些種類的電廠,汽輪機都是重要的能量轉(zhuǎn)換裝置之一,汽輪機運行效率關(guān)乎最終能量的轉(zhuǎn)換效率,以發(fā)電廠巨大的發(fā)電量計算,每提升一個轉(zhuǎn)換百分點都會帶來巨大的收益,因為電廠作為一個企業(yè),所以也會提升自身的競爭力,因此探討電廠汽輪機運行效率優(yōu)化非常的有現(xiàn)實意義,本文將通過分析影響電廠汽輪機能耗的幾個主要因素入手,借鑒一些現(xiàn)有的節(jié)能降耗技術(shù),總結(jié)出具有一定參考價值的節(jié)能降耗措施。
一、影響汽輪機運行效率的參數(shù)以及相應(yīng)措施
汽輪機是一個復(fù)雜的系統(tǒng),能夠影響其運行效率的參數(shù)較多,下面列出主要的幾個因素:
(1)汽輪機缸效率
汽輪機缸效率即為汽輪機轉(zhuǎn)化其他類型的能源為電能的效率,明顯可以看出一旦缸效率下降,則電廠汽輪機在整體功耗上一定會增加,它們是一個正相關(guān)關(guān)系。一般汽輪機在實際應(yīng)用中是達不到其標定值的,有一定的誤差,能夠影響到缸效率的因素也并不少,例如高壓調(diào)門開度就會通過影響氣流量大小,從而影響缸效率;主蒸汽閥門開度也會擾動缸效率。無論哪一種因素干擾,最終都會反映在汽輪機總體能耗上。所以,控制缸效率來讓汽輪機運行在最佳狀態(tài)是降低汽輪機能耗的有效辦法,而控制缸效率可以通過控制順序閥門的運行來控制,降低汽輪機組能耗。
(2)汽輪機主蒸汽與再熱蒸汽參數(shù)
汽輪機的主蒸汽與再熱蒸汽也會影響到汽輪機運行效率,不恰當(dāng)?shù)膮?shù)會平白增加汽輪機的能耗,一般情況下,發(fā)電機組在投入使用前,都會準確測定并調(diào)試壓力值,雖然有一定的偏差,但是造成的影響并不大,完全在可以接受的范圍內(nèi),真正影響較大的是汽輪機在運行過程中的溫度變化,由于鍋爐的燃燒狀況是在一定范圍內(nèi)變動的,所以會引起主蒸汽和再熱蒸汽溫度的變動,針對這種引起的能耗波動暫時還沒有什么特別有效的措施。
(3)凝氣器參數(shù)
能夠?qū)ζ啓C能耗產(chǎn)生影響的參數(shù)還有凝汽器參數(shù),它對汽輪機的能耗影響也較大,我國幅員遼闊,各地環(huán)境不盡相同,使用真空度作為評價指標能夠?qū)ζ啓C的運行狀態(tài)做出更為合理的考量,凝汽器的設(shè)定需要依實際情況而定。如果使用的是多壓凝汽器的汽輪機組,應(yīng)該先計算各個凝汽器在排氣壓力下的蒸汽飽和溫度的平均值,而后才可以計算真空值,因為凝汽器的真空度對于汽輪機組的整體能耗有著較大的影響,所以計算一定要盡量準確,至于凝汽器的端差可以通過循環(huán)水溫度計算出來。因為凝汽器真空度對于能耗有著影響,所以需要明確可以影響凝汽器真空度的因素,一般情況下,又因為外界氣候條件變化引起的循環(huán)水溫變化、凝汽器本身的密封性、管束結(jié)垢、管束排序不科學(xué)以及由凝結(jié)水引發(fā)的過冷度等原因。針對這些原因,就可以給出相應(yīng)的措施,例如及時清除污垢、合理規(guī)劃凝汽器管束排列、定期檢查凝汽器密封性等。
(4)機組的汽封漏氣
汽封漏氣同樣對汽輪機運行能耗有影響,常見的汽封漏氣只有幾種,了解它們就能在一定程度上保證汽輪機的良好運行,可以通過逐個對單個汽輪機漏氣現(xiàn)象檢查加之對汽輪機組組合漏氣現(xiàn)象檢查來分析。依據(jù)大量的實驗數(shù)據(jù),在所有的漏氣問題中,高壓缸向低壓缸以及二、四段的漏氣是對汽輪機正常運行影響最大的,也就是對汽輪機能耗影響最大的,原因是汽封漏氣現(xiàn)象可以對系統(tǒng)的熱平衡產(chǎn)生沖擊,從而阻礙了汽輪機組運行于更高的運行效率下。
(5)其他因素
除了上面提到的一些因素外,還有其他的一些直接或間接影響汽輪機能耗的因素,例如汽輪機的出力系數(shù)、機組流通性能等。有些因素現(xiàn)在還沒有什么妥善的處理辦法,只能加強管理,勤于檢查,保證各個硬件運行正常而已。
二、從管理角度降低汽輪機運行功耗的措施
當(dāng)從影響汽輪機運行能耗因素角度上入手降低汽輪機運行能耗后,同樣應(yīng)該注意從管理與控制角度入手降低能耗,具體的可以從兩個方面來開展,一是從管理上,二是從監(jiān)控上。
1.從管理角度上降低汽輪機運行功耗
首先,在電廠企業(yè)管理這個問題上,我國起步相較于國外的發(fā)達國家晚,無論是從人才上還是管理理念上都有著一定的差距,因此非常有必要向國外借鑒一些先進的電廠管理經(jīng)驗。表面上看起來,電廠管理和汽輪機能耗并沒有什么明顯的關(guān)系,但是電廠是需要人為操控的,有效的管理團隊和良好的制度可以更好的保證電廠的運轉(zhuǎn),也就是保證了各項能夠降低汽輪機運行功耗的有利舉措可以有力實施。
其次,在對汽輪機的熟悉程度上,工作在一線上的工人更有發(fā)言權(quán),一個人的智慧畢竟是有限的,除了聘請相關(guān)專家設(shè)計節(jié)能外,還應(yīng)該充分的調(diào)動一線工人的積極性,群策群力,為降低汽輪機運行能耗出謀劃策。電廠可以設(shè)立專門的基金用以鼓勵工人提出節(jié)能措施,這樣不僅可以最大程度激發(fā)工人的熱情,讓工人對企業(yè)產(chǎn)生歸屬感,還有可能真的獲取到切實可行的、優(yōu)秀的節(jié)能措施,無論對工人還是對電廠都是雙贏的。
2.從自動控制角度上降低汽輪機運行功耗
隨著科技水平的不斷提升,智能儀表、機電一體化、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)都得到了長足的進步,依靠這些技術(shù)完全可以改造我國現(xiàn)有的許多控制水平落后、自動化程度不足的電廠。
由于多種原因的共同作用,我國的許多電廠采用的設(shè)備都是以前的設(shè)備,許多的相關(guān)操作都需要人為來完成,這不僅加大了維護運行人員的負擔(dān),而且也增加了不可靠性與滯后性,為了克服這些難題,升級汽輪機控制系統(tǒng)非常的有必要,無論從降低汽輪機運行能耗角度出發(fā)還是從電廠的長遠利益出發(fā),都值得安裝汽輪機監(jiān)控系統(tǒng)。
安裝汽輪機監(jiān)控系統(tǒng)首先需要完善必備的硬件設(shè)施,包括各種新式可輸出電子信號的探測器、通信管道的鋪設(shè)、可執(zhí)行命令的機電設(shè)備、報警設(shè)備以及主控系統(tǒng)。它們作為整個系統(tǒng)的硬件載體完成汽輪機運行狀態(tài)的收集、傳送、處理以及命令的執(zhí)行,并且當(dāng)出現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)處理不了的情況時可以報警,提醒維護人員及時處理突發(fā)狀況。
其次,監(jiān)控系統(tǒng)需要一個健壯的大腦,也就是需要一個優(yōu)秀的控制算法與人機交互界面。在控制算法上,以往有經(jīng)典可靠的PID控制算法,現(xiàn)在隨著人工智能的發(fā)展,出現(xiàn)了一些更為高效的智能算法,都可以勝任監(jiān)控任務(wù)。而在人機交互界面上,已經(jīng)有許多軟件公司開發(fā)了相關(guān)軟件可以完成。
三、結(jié)束語
降低汽輪機組運行能耗是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,要從多個角度上進行分析,然后給出合理的措施??梢苑譃橛布较蛞约败浖较騼蓚€方向,只有將兩個方向都做好,讓硬件與軟件都達到要求,才可以更好的降低電廠汽輪機組運行能耗,增加發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟利潤,創(chuàng)造更大的價值,在此課題上的深入研究也為我國的電力事業(yè)發(fā)展做出貢獻。
參考文獻
[1]呂朝剛,于得海.從節(jié)能改造視角談變頻技術(shù)在電廠中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2011(11)
[2]劉楚賢.火電廠汽輪機主汽電動閥執(zhí)行機構(gòu)損壞原因分析及對策[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2011(07)
[3]葉明.提高汽輪機運行效率的措施[J].設(shè)備管理與維修,2012(07)
[4]于洪海.淺談電廠汽輪機運行的節(jié)能降耗措施[J].中國科技博覽,2012(32)