本报讯(记者 李淑芳) 机组稳定经济运行是电力能源产业的核心诉求与立足根本。去年以来,宏晟电热公司将经济性作为生产运行的重中之重,精准锁定空冷塔这一关键环节,引入前沿技术,创新管理模式,对空冷塔的结构布局、冷却流程及设备运行参数展开全方位精细优化,全力提升机组经济性,为企业赢得更为广阔的发展空间。
投产初期,宏晟电热公司6台350MW超临界间冷燃煤机组各运行参数“表现良好”。然而,随着运行时长的不断累积,机组逐步出现老化迹象。尤其在每年的迎峰度夏关键时期,机组面临着严峻挑战,凝结水温度攀升、背压升高,致使机组顶峰发电能力受限,经济性显著下滑。这不仅不符合国家大力倡导的低碳发展、节能减排理念,也严重制约了企业的市场竞争力。
“凝结水是低压缸排汽在凝汽器内冷却后形成的。凝结水温度过高,不仅会影响凝结水精处理系统安全运行,而且会导致机组背压升高,降低机组经济性。为确保机组安全运转,不得不降低蒸汽流量,进而削弱机组带负荷能力。”宏晟电热公司铝电生产作业区汽机运行协理工程师李祺解释说,作为汽轮机凝汽器内的压力,背压升高会增加凝汽器内排汽阻力,减缓蒸汽流速,降低蒸汽流量,最终影响发电量,增加机组发电煤耗,使经济性大打折扣。
在对机组系统原理展开深入回溯分析时,技术团队发现,空冷塔正是导致凝结水温度与背压偏高的根源所在。空冷塔依托自然环境,通过空气与热水进行热量交换,将汽轮机排出的蒸汽冷凝成水,实现循环冷却。要对空冷塔进行深度剖析,就必须全面精确地计算并分析流场中的温度、风速、风向、沙尘等关键信息。
为此,技术人员有条不紊地开展攻关工作。首先,依据厂区实际布局,精心构建4台空冷塔及周边建筑的几何模型,涵盖空冷塔本体、百叶窗、散热器、扩展平台等各个关键部分。紧接着,以几何模型为基础,搭建起仿真计算模型,深入探究温度、风速、风向、沙尘等要素对空冷塔换热效率的具体影响。最后,根据详实的计算结果,量身定制空冷塔运行操作方案与设备性能提升方案。
一系列准备工作就绪后,机组按照既定方案有序运行。在实际运行过程中,循环水进回水温差、换热量及换热效率等多项关键指标基本能够契合机组经济运行的要求。但美中不足的是,通风量存在短板,直接制约了空冷塔的换热能力。
嘉峪关地区沙尘天气频繁,长期以来,大量沙尘附着在铝电及热电机组的散热器上,部分沙尘甚至沉积到散热器换热片的缝隙中。在冲洗过程中,由于原有的冲洗设备与方式存在缺陷,冲洗水无法从三角散热器内侧充分渗透至外侧,而且冲洗水与沙尘混合后,在高温环境下极易凝固板结,直接堵塞散热器的换热片,导致空冷塔换热效率急剧下降。
“要解决换热难题,关键在于对现有冲洗设备及冲洗方式进行优化革新。”基于此,技术人员将原有的直喷式喷嘴升级为扁平扇形广角式喷嘴,冲洗角度从90度调整至15度,冲洗压力由6MPa提升至8MPa。同时,把原有的冲洗设备刚性轨道改造为弹簧式轨道,增加了冲洗设备的膨胀缓冲量。此外,摒弃原有的单一内部自动冲洗方式,创新性地采用内部与外部冲洗相结合的超高压直喷式冲洗技术,提高了冲洗效率。
通过实施一系列“定制化”的冲洗举措,铝电4台机组背压平均降低了5.2kPa,凝结水温度平均降低7.2℃,机组背压与凝结水温度指标达到近6年以来的最佳水平。在迎峰度夏期间,铝电4台机组负荷提升20MW以上,成功减碳5.81万吨,彻底攻克了350MW机组在迎峰度夏时顶峰受阻、经济性下滑的难题。2024年,该项目创效1637万元,为企业带来了显著的经济效益与环境效益。