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科技论文

电厂汽轮机在运行中引入节能降耗技术的可行性

引言


随着全球能源结构的转型和环保要求的日益严格,火电行业面临着巨大的挑战。因此,广泛推进节能降耗技术改造,提高火电厂的能源利用效率和环境友好性,已成为行业发展的重要任务。


1.汽轮机组基本工作原理


火电厂汽轮机组的基本工作原理主要是通过燃烧燃料产生的热能转化为机械能,然后驱动发电机产生电能。在火电厂,燃料(如煤)首先在锅炉中燃烧,产生高温高压蒸汽。这些蒸汽随后流过汽轮机,热能推动汽轮机内的叶轮旋转。叶轮与发电机的转子相连。当叶轮旋转时,转子也随之旋转,从而在发电机中产生电磁感应,最终将机械能转化为电能。在此过程中,充分利用蒸汽的热能,通过输送到冷却塔的冷凝水再次返回锅炉,形成闭合循环系统。然而,汽轮机组在运行过程中存在一定的能耗损失,如热量损失、传动损失等,影响了汽轮机组的运行效率和整体能源利用效率。因此,对火电厂汽轮机组的工作原理和能耗特点进行深入研究,有助于提高其运行效率,降低能耗。


2电厂汽轮机在运行中引入节能降耗技术的可行性


2.1经济可行性


在科技飞速发展的背景下,市场上涌现出越来越多的新型汽轮机。与传统汽轮机相比,节能降耗效果更好,但采购成本相对较高,这将增加热电厂的经济压力。结合大量实践,利用新技术改造传统汽轮机,既能节约成本,又能达到理想的节能降耗效果。在此背景下,越来越多的热电厂开始升级现有的汽轮机,在一定程度上降低了成本,有利于提高热电厂的经济效益。


2.2技术可行性


在我国坚持实施可持续发展战略的背景下,大多数火电厂认识到汽轮机改造的重要性,引进先进技术开展了一系列改造工作,取得了显著成效,有效提高了汽轮机运行过程的能源转化率。目前,我国在汽轮机改造方面积累了许多先进技术,可以保证汽轮机改造后的安全稳定运行,也意味着通过汽轮机改造降低能耗,从技术方面进行分析是可行的。


3锅炉汽轮机节能管理要点


3.1优化设备结构和运行方式


要实现锅炉汽轮机的节能管理,必须优化锅炉汽轮机的设备结构和运行模式,首先调整锅炉汽轮机的设备结构。锅炉汽轮机的内部结构可以重新设计,改变锅炉的整体容量和结构,或调整锅炉的原始形状,使其更适合充分燃烧。扩大锅炉用于燃料燃烧的空间,实现燃料的充分燃烧。锅炉汽轮机内燃料不能完全燃烧的主要原因是内部配风不当和煤炭泄漏。利用节约燃烧原料和提高燃烧充分性,达到节能的目的。除了从锅炉内部改进节能要点外,还可以从锅炉汽轮机外部开始,做好锅炉汽轮机外部保温工作,尽量控制热量损失,充分利用锅炉内的每一种热能,达到节能减耗的目的。例如,锅炉汽轮机的生产采用不易散热的石棉材料。为了实现节能的目标,可以改造汽轮机组的内部结构,如提高高压缸的平滑度或避免低压缸的疲劳。当锅炉汽轮机运行中使用的汽轮机组为叶形时,可以从改进叶形的角度进行设备优化。例如,加强叶片与机组连接的稳定性,促进动力强度的提高,并适当增加隔板气轴之间的间隙,以控制设备的运行能耗。如果使用的设备类型为静叶轮机,可根据设备运行的实际情况适当拆除不同叶片之间的钢筋,控制设备运行中的阻力,提高设备运行效率,实现减少消耗。


其次,除了改进锅炉汽轮机设备本身外,还可以改进设备的运行模式,实现锅炉汽轮机运行的节能目的。首先,可以改进原有的送风和出风方式,回收燃烧排放的烟雾余热,充分结合层燃模式的燃烧特性,提高炉内燃料的燃烧充分性。二是利用变频技术合理控制锅炉内的实时送风量和送煤量,充分燃烧填充炉内的煤炭,提高煤炭能源的利用效率。第三,可重新编制设备上循环水泵的运行模式,调整锅炉汽轮机原有的负荷。循环水泵正常运行时,循环水总量越大,机组作用力越高。因此,相关设备控制人员应始终将设备的机组力控制在更合适的标准上,最大限度地控制机组力增值与循环水增值之间的差异,从而节约锅炉汽轮机的能耗。第四,锅炉汽轮机外加热器的水位也可以控制水温,减少水温损失最有效的方法是控制设备端差在很低的范围内,可以为加热器增加温度传感器,通过加热器技术升级,设备可以控制温度。温度传感器可与PLCC相同(ProgrammableLogicController,可编程逻辑控制器)控制器连接,利用传感器实时检测水温的具体值,然后利用PLC控制器控制水温。一旦水温过低,应及时打开加热模式,使端差控制极小,达到节能的目的。第五,还可以调整锅炉汽轮机内部抽气装置的运行模式。当设备的外部环境温度较高时,如夏季的到来,往往使设备难以发挥最佳的运行效率,造成能源浪费。同时,利用冷却水的低温特性冷却抽气设备,或在设备所在空间安装空调,实现环境温度冷却,达到节能减耗的目的。


3.2积极使用不同有效的节能手段


除了对设备进行后天优化改造外,在锅炉汽轮机设计制造之初,设计师还可以采取具体措施实现减少设备消耗的目的。促进节能的方法有很多。这里有几种代表性的节能手段。首先,锅炉汽轮机设备的制造可以采用多齿蜂窝蒸汽密封技术,可以有效促进锅炉内空气的循环,最大限度地降低设备的循环阻力,提高设备的整体运行效率。其次,我们可以积极采用锅炉干冰清洗技术,区分第一种节能技术,在设备设计之初达到节能效果。该技术是在锅炉汽轮机运行过程中实现节能目标。干冰是低温下的二氧化碳,具有冷收缩的特点,能及时清理设备运行过程中残留的油污和煤炭燃烧残留物。最后,锅炉水处理技术也可以用来降低锅炉汽轮机运行中的消耗。该技术可以回收废热物质中的热能,并将回收的热能再次用于设备运行。这种技术可以充分实现节能目标。


结束语


随着我国工业和能源产业的不断发展,锅炉制造业逐渐进入满足其发展需求的鼎盛时期。然而,锅炉运行对能源消耗和环境的影响不容忽视。为了保持稳定的生态环境,实现节能目标,需要对同一工业污染源之一的锅炉汽轮机进行节能改造,积极分析锅炉汽轮机运行过程中优化的方向,积极优化,控制锅炉汽轮机的污染和能耗。


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