劉言龍
棗莊華潤(rùn)紙業(yè)有限公司
熱電廠在當(dāng)前的發(fā)電工作中占據(jù)著十分重要的位置,隨著我國(guó)能源的開發(fā)以及污染的治理,熱電廠的運(yùn)行逐漸受到關(guān)注,為了更好地促進(jìn)熱電廠的發(fā)展,進(jìn)一步提高熱電廠的運(yùn)行效益,需要對(duì)熱電廠的管理工作進(jìn)行相應(yīng)的改革,更好地服務(wù)于國(guó)家建設(shè)。
為了更好地促進(jìn)熱電廠的發(fā)展,保障熱電廠的經(jīng)濟(jì)效益,在熱電廠的運(yùn)行中需要加強(qiáng)管理,提高熱電廠的運(yùn)行效益。但是由于熱電廠運(yùn)行過程中受到多種因素的影響,其運(yùn)行效益有所下降,一定程度上影響了熱電廠的正常運(yùn)行。當(dāng)前影響熱電廠運(yùn)行效益的因素主要有以下幾個(gè)方面:
根據(jù)國(guó)家政策的調(diào)整以及國(guó)家能源發(fā)展現(xiàn)狀,熱電廠的集中供熱在一些地區(qū)逐漸實(shí)行,但是熱電廠的集中供熱,增加了熱網(wǎng)損失和熱網(wǎng)投資。熱網(wǎng)的投資與供熱半徑、熱用戶密集程度、供熱介質(zhì)及參數(shù)的選擇、熱網(wǎng)管徑的大小及保溫等有著十分緊密的聯(lián)系,一些地區(qū)的熱電集中供熱的用戶密集程度比較低,熱電廠雖然投入了大量的設(shè)備和資源,但是僅僅是對(duì)周圍的一些少數(shù)用戶進(jìn)行供熱,這種情況下熱電廠難以收回相應(yīng)的成本,甚至還會(huì)造成熱電廠的虧損。
熱電廠的發(fā)電部分,存在著比“代替凝氣機(jī)組”經(jīng)濟(jì)性還差的凝汽發(fā)電。抽凝機(jī)組,其凝汽發(fā)電部分的相對(duì)內(nèi)效率低于純凝式同參數(shù)、同容量的凝汽式機(jī)組。這是由于調(diào)節(jié)抽氣的回轉(zhuǎn)隔板增加了節(jié)流損失。熱電廠的供水條件一般較凝汽式電廠差,機(jī)組真空度相對(duì)較低。熱電負(fù)荷變化不一致使機(jī)組經(jīng)常偏離設(shè)計(jì)工況。
工質(zhì)是指熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的媒介物質(zhì),在熱機(jī)中的狀態(tài)變化獲得功,進(jìn)而進(jìn)行熱能的轉(zhuǎn)換。熱電廠中的工質(zhì)損失一般遠(yuǎn)大于凝汽式電廠,工質(zhì)損失的大小決定于供熱介質(zhì)的選擇,供熱系統(tǒng)的供熱方式,熱負(fù)荷的特性,以及管理水平等。熱電管理中對(duì)于工質(zhì)的管理缺少比較完善的措施,工質(zhì)損失比較嚴(yán)重,一定程度上影響了熱能的轉(zhuǎn)化和傳遞,造成熱能資源的損失。在熱電廠運(yùn)行中,對(duì)于工質(zhì)的管理并不十分完善,熱電廠運(yùn)行中需要大量的補(bǔ)水進(jìn)行供熱和發(fā)電,但是由于補(bǔ)水率比較大,并且供熱回水利用效率比較低,熱電廠的補(bǔ)水率大不僅帶來經(jīng)濟(jì)損失,還會(huì)使熱力設(shè)備運(yùn)行的安全可靠性降低。熱電廠中的熱能損失是比較嚴(yán)重的,熱電廠的熱工能轉(zhuǎn)換過程是不可逆的,這在一定程度上也造成了熱能資源的損失。
作為熱電廠的管理者,應(yīng)該采取有效的措施保障熱電廠的正常運(yùn)行,提高熱電廠的運(yùn)行效益。近年來熱電廠的運(yùn)行中存在的問題逐漸增加,其經(jīng)濟(jì)效益和運(yùn)行效益都受到了影響,今后需要進(jìn)一步完善熱電廠的管理,提高熱電廠的運(yùn)行效益。
熱電廠運(yùn)行中由于熱能損失比較嚴(yán)重,影響了熱電廠的運(yùn)行效益,在今后的熱電廠運(yùn)行中給水回?zé)峒訜嶂螅谄啓C(jī)中間部分抽出一部分蒸汽,加熱給水提高鍋爐的給水溫度,減少抽氣過程中的冷凝放熱和冷源損失。另外在熱電運(yùn)行中可以提高給水的溫度,這樣可以減少給水在鍋爐中的吸熱量。為了提高熱電運(yùn)行中的循環(huán)熱效率,可以采用蒸汽中間再熱的措施,因?yàn)檎羝淖詈鬁囟热绻^了允許值,蒸汽中的水分會(huì)對(duì)汽輪機(jī)造成一定的侵蝕,減少設(shè)備的使用壽命,如果蒸汽在高壓缸內(nèi)做功之后再被引入再熱器進(jìn)行加熱,這樣可以有效提高熱電運(yùn)行中的熱效率,減少熱能資源的損失。
提高蒸汽初參數(shù)可以增加蒸汽的焓降,從而增大做功能力??梢詼p少漏氣損失,提高初氣溫之后,熱電運(yùn)行中的循環(huán)熱效率隨著蒸汽初溫而增高,,并且循環(huán)熱效率高于原來的循環(huán)熱效率。同時(shí)提高蒸汽初參數(shù),循環(huán)熱效率的增高比單獨(dú)提高一個(gè)參數(shù)時(shí)要多,因此在初壓力比較低的階段,增高率比較大,隨著初壓力的升高將會(huì)逐漸減慢。
降低蒸汽終參數(shù)以降低循環(huán)的平均放熱溫度(抽凝機(jī)組降低終參數(shù)取決于凝汽器的真空度,而凝汽器的真空度與冷卻水溫度和流量,凝汽器的結(jié)構(gòu),汽輪機(jī)末級(jí)的通流面積、余速損失、濕氣損失,真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性及清潔度有關(guān))。蒸汽終參數(shù)是影響熱電廠經(jīng)濟(jì)效益的重要因素之一,目前大多數(shù)熱電廠中主要采用的是表面式凝汽器,凝汽器的壓力最終決定了蒸汽的終壓力,要降低蒸汽的終壓力必須降低凝汽器的壓力,通過提高蒸汽器的真空密封性達(dá)到這一效果。凝汽器的壓力取決于進(jìn)入凝汽器的冷卻水溫度,冷卻水量和凝汽器冷卻面積以及結(jié)構(gòu)等等。由于排汽處正處于濕蒸汽區(qū)域,所以終壓力也可以由排汽濕度確定。降低蒸汽終參數(shù)以降低循環(huán)的平均放熱溫度需要考慮到多種因素,抽凝機(jī)組降低終參數(shù)取決于凝汽器的真空度,而凝汽器的真空度與冷卻水溫度和流量,凝汽器的結(jié)構(gòu),汽輪機(jī)末級(jí)的通流面積、余速損失、濕氣損失,真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性及清潔度有關(guān),因此保障凝汽器的真空狀態(tài)十分關(guān)鍵。
以棗莊華潤(rùn)紙業(yè)有限公司中溫中壓機(jī)組啟動(dòng)為例,冷態(tài)啟動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)規(guī)程要求蒸汽參數(shù)為:氣壓大于2.0MPA,氣溫大于300℃。在鍋爐啟動(dòng)升壓過程中為了滿足溫升要求勢(shì)必要長(zhǎng)時(shí)間開啟對(duì)空排汽,造成極大浪費(fèi)。而采用滑參數(shù)啟動(dòng)則可以隨著鍋爐啟動(dòng)慢慢升壓升溫,汽輪發(fā)電機(jī)也跟著沖轉(zhuǎn),這樣不僅可以減少浪費(fèi),而且還有利于充分暖機(jī)。熱態(tài)啟動(dòng)仍以我公司中溫中壓機(jī)組為例,我公司有四條造紙生產(chǎn)線,每條生產(chǎn)線每月停兩次刷車,每次10小時(shí)左右。由于我們電廠為孤網(wǎng)運(yùn)行,勢(shì)必要停運(yùn)一臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)組。10小時(shí)氣溫一般要降到200℃,熱態(tài)啟動(dòng)氣溫至少要保證在400℃以上,一般電廠在升溫過程中采用鍋爐排空運(yùn)行,這樣浪費(fèi)較大。結(jié)合我公司實(shí)際,我們?cè)跓釕B(tài)點(diǎn)爐初期就采用新蒸汽經(jīng)過減溫減壓器供給熱用戶,待氣溫大于400℃時(shí)沖轉(zhuǎn)汽輪發(fā)電機(jī)。這樣不僅減少了排汽損失,而且啟動(dòng)時(shí)間大大縮短。由于我們每月有8次啟停,采用此方法節(jié)能效果相當(dāng)明顯。
熱電廠與一般的發(fā)電廠相比,具有一定的優(yōu)勢(shì),運(yùn)行方式也比較靈活。由于屬于熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)能效果比大機(jī)組還要明顯。各熱電廠可以根據(jù)各自實(shí)際在運(yùn)行工作中進(jìn)一步完善熱電運(yùn)行設(shè)備,提高熱電運(yùn)行技術(shù)水平,減少熱能資源的損失,保障供電和供熱工作正常進(jìn)行,提高其運(yùn)行效益。
[1]劉勇.關(guān)于熱電廠汽輪機(jī)運(yùn)行節(jié)能降耗的分析[J].石河子科技,2013(1).
[2]楊曉平,張逸.高效反動(dòng)式背壓汽輪機(jī)在熱電廠的應(yīng)用[J].熱電技術(shù),2013(1).