摘 要:眾所周知,我國(guó)北方地區(qū)由于氣候原因集中供暖期時(shí)間較長(zhǎng),且部分地區(qū)供暖期可達(dá)10天。熱電廠供熱作為我國(guó)重要的取暖途徑之一,近年來由于國(guó)際能源危機(jī)等狀況,而它平均發(fā)電汽耗逐年上升受到了社會(huì)的重視。因此,本文針對(duì)影響熱電廠發(fā)電汽耗的因素進(jìn)行分析,以此為業(yè)內(nèi)提供參考。
關(guān)鍵詞:熱電廠;發(fā)電消耗;因素分析
由于當(dāng)前國(guó)內(nèi)面臨著嚴(yán)重的能源危機(jī)局面,因此,我國(guó)政府及社會(huì)高度重視節(jié)能減排措施的推行,希望能夠有效降低國(guó)內(nèi)消耗的能源數(shù)量。熱電廠作為我國(guó)耗能大戶之一,且據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,熱電廠每年的平均發(fā)電汽耗均處于上升狀態(tài),因而,我國(guó)政府高度重視該問題,希望能夠降低其耗能。就此,本文就影響熱電廠發(fā)電汽耗的相關(guān)因素進(jìn)行分析,旨在為熱電廠發(fā)電汽耗逐年增高這一問題提供解決的思路。
1.熱電廠發(fā)電汽耗情況
以東北某熱電廠為例,其在2012年1-3月的累計(jì)平均發(fā)電汽耗為4.27 kg/(kW·h),根據(jù)近幾年的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比可知,該工廠2013年1-3月累計(jì)平均發(fā)電汽耗比前3年的提高0.55 kg/ (kW·h) ,且采暖期的該熱電廠發(fā)電汽耗較非采暖期發(fā)電汽耗高,該熱電廠1-3 月發(fā)電汽耗比其在10-12 月發(fā)電汽耗高。以其2012年整體的數(shù)據(jù)與2011對(duì)比,其發(fā)電汽耗提高了0.39 kg/(kW·h)。
2.影響發(fā)電汽耗的相關(guān)因素
2.1蒸汽計(jì)量
蒸汽計(jì)量是對(duì)熱電廠發(fā)電汽耗產(chǎn)生影響的因素之一,精密的蒸汽計(jì)量才可有效判別熱電廠發(fā)電汽耗的增加與否。由于熱電廠在生產(chǎn)過程中會(huì)牽扯到蒸汽的進(jìn)出量,而通過對(duì)蒸汽進(jìn)行精密的測(cè)量可對(duì)熱電廠發(fā)電汽耗進(jìn)行判斷,一般來講鍋爐產(chǎn)氣量與汽輪機(jī)進(jìn)氣量的數(shù)值相差不大,基本上近一段時(shí)間以內(nèi)的數(shù)值不可能出現(xiàn)突然地增大或減小,如其一旦發(fā)生數(shù)值的劇烈變化,首先需要判別蒸汽計(jì)量設(shè)備是否出現(xiàn)誤差,如排除該項(xiàng)選擇則可判定發(fā)電汽耗出現(xiàn)不正常的損耗。因此,熱電廠首先需要確保蒸汽計(jì)量設(shè)備的準(zhǔn)確,其次,則根據(jù)數(shù)值的波動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的處理。
2.2蒸汽質(zhì)量
除蒸汽計(jì)量之外,蒸汽質(zhì)量對(duì)熱電廠發(fā)電汽耗產(chǎn)生一定的影響,根據(jù)現(xiàn)代熱力學(xué)相關(guān)研究顯示,蒸汽質(zhì)量對(duì)熱電廠發(fā)電汽耗具有重要的影響。一般而言,蒸汽質(zhì)量的高低直接影響了生產(chǎn)相同能量所需蒸汽量,決定了熱電廠發(fā)電汽耗的大小。就此而言,高質(zhì)量的蒸汽更加利于生產(chǎn)。其次,蒸汽質(zhì)量還包括蒸汽雜質(zhì)的多少,而據(jù)現(xiàn)代研究現(xiàn)實(shí),雜質(zhì)含量越低的蒸汽越有利于生產(chǎn)。一旦蒸汽中含有鈣鎂成分的雜質(zhì),則會(huì)在設(shè)備內(nèi)部累計(jì)形成水垢,從而導(dǎo)致氣體的累積,甚至可能造成設(shè)備損壞,繼而影響導(dǎo)致熱電廠發(fā)電汽耗的增加。
2.3負(fù)荷影響
負(fù)荷影響客觀上對(duì)熱電廠發(fā)電汽耗的增加具有一定的影響,由于我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展于新中國(guó)時(shí)期,后因受到信息技術(shù)的沖擊,我國(guó)開始逐步推廣電力系統(tǒng)的智能化,但由于部分城市電力系統(tǒng)修建時(shí)間較早,諸多技術(shù)較為落后,設(shè)備老化,導(dǎo)致部分地區(qū)的耗能增加,與當(dāng)前只能電網(wǎng)的相關(guān)設(shè)備及技術(shù)并不兼容,客觀上也造成了電力負(fù)荷的波動(dòng)。其次,由于受到近年來極端天氣的影響更是導(dǎo)致我國(guó)電力系統(tǒng)在某些時(shí)段出現(xiàn)極大的電力負(fù)荷,例如在夏季南方耗電有明顯的增加,而熱電廠汽輪機(jī)組受此影響必須不斷調(diào)整以適應(yīng)電力系統(tǒng)的要求的變化,而負(fù)荷的增大必定導(dǎo)致熱電廠整體能耗的增加。而且較低的電力負(fù)荷對(duì)熱電廠汽輪機(jī)具有一定影響的,由于電力負(fù)荷較低,熱電廠汽輪機(jī)可通過噴嘴調(diào)節(jié),而噴嘴調(diào)節(jié)對(duì)汽輪機(jī)溫度和壓力較低,有利于汽輪機(jī)的壽命延長(zhǎng),降低相關(guān)的使用成本。
2.4汽輪機(jī)真空度
汽輪機(jī)真空度對(duì)熱電廠發(fā)電汽耗的具有一定的影響。由于汽輪機(jī)的發(fā)電量取決于抽氣發(fā)電量以前的和與以后發(fā)電量的總和,在發(fā)電的過程中,發(fā)電量又取決于抽氣和排氣的差,因此,一旦汽輪機(jī)真空度受到影響,無法維持合理的狀態(tài)則會(huì)直接致使汽輪機(jī)的發(fā)電效率降低,繼而導(dǎo)致發(fā)電汽耗的增加。而據(jù)相關(guān)研究顯示汽輪機(jī)的凝氣器銅管里通入的循環(huán)冷卻水的不足和中間停段,都可能導(dǎo)致汽輪機(jī)的真空度受到影響。因此,需要保證汽輪機(jī)的循環(huán)冷卻水足量,通過對(duì)汽凝氣器出口器的溫度進(jìn)行判斷,可有效甄別是否足量。除此之外,汽輪機(jī)的真空度,還受蒸汽溫度、壓力的影響,溫度降低、壓力升高,都可能導(dǎo)致汽輪機(jī)的真空度提高。因此,通過有效的手段控制汽輪機(jī)真空度維持在以合理范圍內(nèi)至關(guān)重要。
2.5汽輪機(jī)的主蒸汽壓力及溫度
汽輪機(jī)的主蒸汽壓力及溫度對(duì)熱電廠發(fā)電汽耗具有重要的影響。汽輪機(jī)主蒸汽壓力及溫度是指汽輪機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)下產(chǎn)生蒸汽的溫度及壓力。 由于主蒸汽溫度的提高導(dǎo)致蒸汽流量提高,壓力發(fā)生改變,即使它還處于設(shè)備正常負(fù)荷范圍之內(nèi),但受前后壓力差發(fā)生的變化,在一定的程度上可能發(fā)生破裂。與此同時(shí),蒸汽壓力過高則可能導(dǎo)致能量消耗的增加,還對(duì)設(shè)備產(chǎn)生極為嚴(yán)重的安全威脅。因此,可采取提高蒸汽壓力措施以此保證汽輪機(jī)正常的能量消耗。但也因此必須保證在汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中保證足量的能源供應(yīng),一旦燃料供應(yīng)不足,則導(dǎo)致汽輪機(jī)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn),從而造成能量的浪費(fèi),加大發(fā)電汽耗。因此,熱電廠須保障汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的燃料充足,切忌燃料供應(yīng)不足。
2.6蒸汽溫度
蒸汽的溫度是對(duì)熱電廠發(fā)電汽耗產(chǎn)生重要影響的因素之一。一旦蒸汽溫度過高,汽輪機(jī)的葉片、尾片都會(huì)由于溫度的影響而發(fā)生變形。屆時(shí),由于汽輪機(jī)的葉片、尾片發(fā)生曲折,無法如預(yù)先設(shè)計(jì)從而得到有效使用,這對(duì)于能源是一種極大的浪費(fèi)。其次,由于汽輪機(jī)的葉片及尾片發(fā)生變形,必定會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)使用壽命的縮短,大大降低其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
2.7抽氣影響
2.7.1抽氣量影響
由于熱電廠本身的性能受到季節(jié)影響較大,因此抽氣量對(duì)于熱電廠發(fā)電汽耗具有重要的影響。一般在每年最冷的季節(jié),由于外部環(huán)境溫度低,從而導(dǎo)致熱能利用率降低,抽氣量增大,相應(yīng)的其發(fā)電汽耗也會(huì)增加增大。與此相反,在每年天氣逐漸回暖,也就是春季,伴隨氣溫的回升,外部環(huán)境與內(nèi)部環(huán)境溫差較低,熱能利用率增高,抽氣量減少,相應(yīng)的熱電廠發(fā)電汽耗降低。 因此,抽氣量的多少與熱電廠發(fā)電汽耗有著直接的聯(lián)系。
2.7.2抽汽溫度的影響
由于汽輪機(jī)的發(fā)電產(chǎn)量受到蒸汽溫度的影響。一般而言,抽氣溫度升高時(shí),焓降越大,發(fā)電汽耗越高,若抽氣溫度降低則與之完全相反。但受到汽輪機(jī)本身的性能影響,抽氣溫度影響還是處在一定的適度范圍之內(nèi),太過極端的溫度則很可能導(dǎo)致極為嚴(yán)重的后果。
綜上所述,可以肯定蒸汽計(jì)量、蒸汽質(zhì)量、負(fù)荷影響,汽輪機(jī)真空度、汽輪機(jī)主蒸汽壓力及蒸汽溫度、抽氣溫度及抽氣量都是影響熱電廠發(fā)電汽耗的重要因素。因此,通過對(duì)上述因素進(jìn)行相應(yīng)的控制可有效改善熱電廠發(fā)電廠汽耗逐年上升這一現(xiàn)狀。
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作者簡(jiǎn)介:
康英龍(1990.1——)男,蒙古族,畢業(yè)于牡丹江大學(xué),大專學(xué)歷,電廠設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)專業(yè),從事發(fā)電廠電氣運(yùn)行。