摘 要：近幾年對于機(jī)組的熱力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化與改造之后，不僅有效提升了機(jī)組名牌處理，更開闊了調(diào)整運(yùn)行方式的空間。通過運(yùn)行部門不斷加強(qiáng)對機(jī)組節(jié)能的管理，采用行之有效的技術(shù)方法，獲得廣泛的認(rèn)可與推行。機(jī)組設(shè)備運(yùn)行方式得到進(jìn)一步優(yōu)化與改造之后，提升了能源的利用率，降低了能源消耗程度，提高了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，幫助公司實(shí)現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞：熱力系統(tǒng);運(yùn)行方式;節(jié)能優(yōu)化
1 引言
影響電站熱力系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益的因素比較多，除了操作運(yùn)行水平和技術(shù)管理水平外，還有主機(jī)和輔助設(shè)備的設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試等多個方面制約。對于同類機(jī)組，不同設(shè)計院設(shè)計的熱力系統(tǒng)也會不盡相同，甚至差別很大，有的可能因投資概算等原因?qū)е虑捌谠O(shè)計考慮不周，設(shè)備采購低價中標(biāo)，節(jié)能優(yōu)化沒有系統(tǒng)考慮，熱力系統(tǒng)的很多優(yōu)化容易實(shí)施，且改善空間較大。
2 熱力系統(tǒng)運(yùn)行影響因素
2.1 汽輪機(jī)冷端參數(shù)優(yōu)化
汽輪機(jī)冷端主要包括：汽輪機(jī)的低壓缸、凝汽器、抽真空和循環(huán)水系統(tǒng)。冷端參數(shù)優(yōu)化對汽輪機(jī)的有效焙降有著重要作用。尤其是汽輪機(jī)凝汽器真空的高低會直接影響機(jī)組的熱效率。如果真空越高，汽輪機(jī)組的有效焙降就越大，但所需要的凝汽器傳熱面積和循環(huán)水泵的電耗也相應(yīng)增加，因此，要綜合考慮各種因素進(jìn)行冷端參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。
2.2 抽汽管道的壓降
根據(jù)熱力學(xué)第一定律，抽汽管道的壓降增加會使汽輪機(jī)本級回?zé)岬某槠髁繙p少，導(dǎo)致高壓力一級回?zé)岬某槠吭黾�，從而使機(jī)組回?zé)嶙龉α繙p少，凝汽做功量增加，機(jī)組的冷源損失也會增加。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，抽汽管道的壓降增加會引起做功能力損失。鍋爐負(fù)荷和汽輪機(jī)組負(fù)荷分配發(fā)生變化后，汽輪機(jī)各段的抽汽壓力和回?zé)岢槠髁肯鄳?yīng)發(fā)生變化，也同樣會影響機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。
2.3 鍋爐給水溫度優(yōu)化
鍋爐給水溫度是熱電站的一個重要熱力參數(shù)。按照卡諾定理，提高工質(zhì)循環(huán)的平均吸熱溫度將會相應(yīng)提高整個熱力系統(tǒng)的熱效率。如果要提高鍋爐的給水溫度，就必須增加回?zé)嵯到y(tǒng)的抽汽流量和抽汽壓力，也會導(dǎo)致電站熱耗的增大。綜合考慮到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面影響并尋求得到一個工程最佳給水溫度。
2.4 除氧器的運(yùn)行方式
目前除氧器的主要有兩種運(yùn)行方式，分別為滑壓和定壓運(yùn)行。除氧器在滑壓運(yùn)行工況時，除氧器加熱蒸汽管道上沒有設(shè)置蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥，節(jié)流損失較小。而除氧器在定壓運(yùn)行工況時，除氧器加熱蒸汽管道上安裝有蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥，存有一定的節(jié)流損失，當(dāng)除氧器運(yùn)行負(fù)荷較低時，滑壓比定壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性更優(yōu)。根據(jù)熱力學(xué)第一定定壓運(yùn)行時的調(diào)節(jié)閥的壓降增加，將導(dǎo)致本級回?zé)岢槠髁繙p少，較高壓力一級抽汽流量會相應(yīng)增加，減少了回?zé)嶙龉α�，機(jī)組的熱效率也相應(yīng)降低。
2.5 軸封漏氣的回收利用
為防止空氣漏入低壓缸和蒸汽從高壓缸外漏并導(dǎo)致工質(zhì)和熱量損失，根據(jù)能級匹配原則，需要設(shè)置軸封供汽系統(tǒng)進(jìn)一步回收汽輪機(jī)組軸封漏汽并相應(yīng)引入回?zé)峒訜崞髦�，如除氧器和高壓、低壓加熱器，盡可能減少不可逆損失。
2.6 給水泵電耗
電動給水泵的電耗占電站廠用電率的1/4-1/5，是電站的關(guān)鍵設(shè)備，對鍋爐給水系統(tǒng)的優(yōu)化，最主要就是對給水泵運(yùn)行方式和給水泵本體設(shè)備的優(yōu)化。電站中給水泵在設(shè)計選型時就會考慮滿足各種特殊工況的供水需求，一般都有15%-20%的富裕量。由于受鍋爐產(chǎn)汽負(fù)荷制約，在正常運(yùn)行工況，為達(dá)到給水量和產(chǎn)汽量進(jìn)出平衡需要通過給水調(diào)節(jié)閥進(jìn)行節(jié)流調(diào)節(jié)，必然會引起節(jié)流損失，因而存在較大優(yōu)化節(jié)能潛力。
2.7 循環(huán)水泵電耗
循環(huán)水泵的電耗約占電站廠用電率的1/l0，是電站主要的輔助設(shè)備。循環(huán)水泵主要為汽輪機(jī)凝汽器提供循環(huán)冷卻水，汽輪機(jī)凝汽器的真空由循環(huán)水量的大小直接影響，目前電站的循環(huán)水泵大多數(shù)為定速電動泵，循環(huán)水泵的給水量無法根據(jù)發(fā)電量和真空需求進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)，導(dǎo)致凝汽器難以運(yùn)行在最佳真空狀態(tài)下。為進(jìn)一步減少循環(huán)水泵的電耗和降低廠用電率并實(shí)現(xiàn)機(jī)組在最佳真空狀態(tài)下運(yùn)行，需考慮對循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的節(jié)能改造。循環(huán)水系統(tǒng)的優(yōu)化相對比較復(fù)雜，應(yīng)該考慮較多因素，對于母管制循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化組合也要充分考慮。
3 運(yùn)行方式優(yōu)化調(diào)整
3.1 采用汽泵代替電泵提高機(jī)組啟停的經(jīng)濟(jì)性和安全性
四臺機(jī)組給水系統(tǒng)配置2臺50%汽泵和1臺50%電動給水泵。原設(shè)計機(jī)組啟動時采用電泵向鍋爐上水，直至點(diǎn)火、升溫升壓、汽機(jī)沖轉(zhuǎn)、暖機(jī)、發(fā)電機(jī)并網(wǎng)，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷升至100MW～150MW時，才依次啟動兩臺汽泵。汽泵帶負(fù)荷正常后將電泵停運(yùn)投備。這個過程大約10～12小時甚至更長，機(jī)組停運(yùn)過程中也需運(yùn)行5小時以上，由于啟停機(jī)過程中電泵運(yùn)行小時數(shù)均較多，導(dǎo)致廠用電消耗大，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性差;另外如果啟停過程中電泵故障跳閘，鍋爐將面臨斷水干燒的危險。因此，充分利用輔汽汽源，通過優(yōu)化小機(jī)進(jìn)汽和汽泵給水管路，實(shí)現(xiàn)機(jī)組啟停全程用汽泵代替電泵上水，既可大量節(jié)約廠用電，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗;同時因有電泵始終備用，又極大的提高了機(jī)組啟停的安全性。
3.2 改造方案
小機(jī)汽源正常由四段抽汽供給，為實(shí)現(xiàn)機(jī)組啟停全過程小機(jī)代替電泵運(yùn)行，經(jīng)過研究采取給四段供輔汽逆止門加裝旁路手動門的辦法，在機(jī)組啟動時開啟該手動門由輔汽向四段抽汽供汽，提供小機(jī)啟動汽源。同時為保證鍋爐水位調(diào)整需要，在A汽泵出口電動門加裝旁路調(diào)整門，用于給水流量調(diào)整，在機(jī)組啟動接帶負(fù)荷至100MW～150MW時進(jìn)行小機(jī)汽源切換，將小機(jī)汽源倒為四段抽汽接帶。
3.3 暖風(fēng)器疏水系統(tǒng)改造方案
在現(xiàn)有的兩臺疏水泵系統(tǒng)基礎(chǔ)上安裝一套多級水封系統(tǒng)，在原有的暖風(fēng)器疏水至管擴(kuò)管道上增加一管道與凝汽器相連，利用凝汽器真空來抽吸暖風(fēng)器疏水。工作流程為：爐暖風(fēng)器疏水→暖風(fēng)器疏水箱→多級水封→高加疏水?dāng)U容器→凝汽器。通過多級水封及其后調(diào)整門共同維持暖風(fēng)器疏水箱水位在正常范圍，防止疏水箱被抽干，造成暖風(fēng)器內(nèi)的蒸汽被直接抽至凝汽器而影響機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。
3.4 凝汽器放水系統(tǒng)優(yōu)化
凝汽器檢修后，為了查找凝汽器銅管存在的脹口松弛，管道腐蝕破損，真空系統(tǒng)泄漏點(diǎn)等情況，利用除鹽水充滿凝汽器汽側(cè)查找泄露點(diǎn)是火力發(fā)電廠一項(xiàng)重要工作，每次大小修后都要進(jìn)行灌水找漏工作，但是找漏結(jié)束后凝汽器中的水就直接排放至地溝，造成浪費(fèi)，并且由于排水井等限制，放水速度不能夠太快，影響了檢修工期，同時我廠#7、8機(jī)組凝汽器地溝無下水井，排水依靠潛水泵排出，流量有限，并且需要浪費(fèi)廠用電，因此對凝汽器放水系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化改造。
3.5 除氧器排氧門調(diào)整，降低除鹽水耗
除氧器的主要作用就是用它來除去鍋爐給水中的氧氣，保證給水的品質(zhì)。傳統(tǒng)方式下正常運(yùn)行中，除氧器的排氧門保持常開，工質(zhì)浪費(fèi)較大，為了減小工質(zhì)浪費(fèi)，在保證給水溶氧合格的前提下，將除氧器排氧門關(guān)閉，根據(jù)化學(xué)監(jiān)督除氧器溶氧指標(biāo)進(jìn)行間斷開啟調(diào)整溶氧，從而達(dá)到降低工質(zhì)損失的目的。
排氧門調(diào)整后四臺機(jī)組每天節(jié)約除鹽水約40噸左右，達(dá)到了節(jié)能減排目的。
4 結(jié)語
只有對熱力系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，才能提升節(jié)能減排的效果。不僅起到節(jié)約用電的作用，更降低了工質(zhì)的浪費(fèi)與機(jī)組的損耗。實(shí)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性，幫助電廠實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。
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