火电机组运行中的节能优化技术研究

2015-02-11周宗立周宗伟梅小丽

通信电源技术 2015年5期

李海，周宗立，周宗伟，梅小丽

（1.大唐许昌龙岗发电有限责任公司，河南许昌 461670；2.国网河南省电力公司，河南郑州 450016；3.国网郑州供电公司，河南郑州 450016）

随着我国经济的高速发展，各种能源的消耗也越来越大，就全世界的情况来看，我国已经成为第二大能源消耗国，与此同时成为对能源依赖度最高的国家之一，能源紧缺已经成为制约我国发展的瓶颈，严重阻碍着经济与社会的可持续发展。在这种情况下，电力工业是我国的国民经济基础行业，主要能源行业，与此同时也是资源密集型产业［1］。目前，国家发改委制定《节能中长期专项规划》，加大改革火电机组攻坚技术，节能减排，力求快速推广科学使用技术，遏制高耗能、高排放，提高经济效益和环境效益，火电机组更新节能优化技术势在必行。

1 火电机组节能技术的基本理论

火力发电厂是能量转化的场所，将燃料生产为热能、机械能以及电能。由化石燃料转化为能量的整个过程中，在不同阶段所产生的数量参数不等，这是因为在不同阶段火电机组运行会损失必要的热能，也会因为设计、安装不当等造成的热能流失、能量转化不完整、摩擦阻力大、燃料燃烧不充分等热量浪费［2］。那么节能技术的使用就是为了减少能耗，明确发电厂在转化能量时所出现的各种能量损失、耗能位置、损失的多少、损失的原因以及产生的结果，以便制定相应的改进措施。

2 火电机组的节能措施

2.1 汽轮机的节能措施

转子与静子之间的转动会引起漏气，阻碍级内流动；汽轮机的启动、停机、变负荷过程，引起的热应力、热膨胀、热变形；机组人员操作能力、操作水平，都会影响汽轮机效率的升降［5］。在安装过程中，气缸内效率与汽轮机安装的关系最大。通过检修对间隙进行调整是节能的有效办法，具体步骤：（1）气缸的定位。利用合理的施工技术对气缸进行定位，并且对气缸进行监督和调整。先定位、调整、消除外部应力再安装抽汽导汽管道、气缸扣盖，防止缸体变形、气缸中心偏移。（2）检修汽轮机设备和零件。在安装汽轮机设备和零部件的过程中，应加强检查隔板和气缸之间的连接情况、汽封块端部的吻合情况、汽封块和隔板套以及隔板槽的安装、特别是汽封齿是否完整。（3）注重静叶和动叶的安装质量。在汽轮机安装过程中，要特别注意控制汽轮机动叶和气缸的间隙以及轴封和静叶、转子之间的间隙。（4）严格控制轴封加热器系统的安装质量。确保轴封加热器系统和疏水系统的通畅，投入轴封抽汽。

2.2 凝汽器真空系统的节能措施

凝汽器中的真空对汽水系统完成动力循环是非常重要的因素，如果存在漏点，会造成凝汽器内的压力值升高，而真空降低，焓值下降，阻碍火电机组的运行效率［4］。由于真空系统的复杂性，需要大量的管道、阀门、接口，所以，必须保证接口的严密。第一，保证阀门密封面密封严密，尽可能减少管接头。遇到接头处，尽量使用焊接施工，并且保证热工控制仪表接触点接触完好，设备备用口不漏、不堵，使用多级水封加入凝汽器保证汽封加热器的疏水。第二，多次对真空系统进行检修。第三，保证与灌水检漏系统的相关系统的安装质量，对没有灌水试验的位置重点检修。第四，应用组合安装措施进行安装，安装前必须做到管隔板的清洁，保证不锈钢管的安装质量。

2.3 精确控制氢冷机组漏氢量

火电机组汽轮发电机漏氢量是机组能够安全运行的关键点，也是重难点。漏氢会影响氢压的规定值，发电机组可能着火或者爆炸，并且损失氢气过多致使制氢成本升高［3］。对氢冷机组的漏氢查找不仅要注意外漏，更要注意内漏。第一，安装发电机外装盖时要试装穿转子，检查中分面的空隙，重点对端盖与机座的接触面进行防漏，以及上下端盖的结合面。第二，安装冷却母管时要严格保证管道密封，在进行下一道工序之前，检查冷却母管是否泄露。第三，安装氢气冷却器与出线罩时要保证焊接质量。第四，安装气体管道时，注意紧固螺栓，按实际情况布置管道。第五，使用刷肥皂液来净化用气，检验发电机的整套风压。第六，采用立式结构布局，使用高灵敏的平衡阀。第七，为了提高氢气干燥器的干燥程度，去湿装置应安装在密封油系统入口。