电厂集控运行汽轮机运行优化措施 李红星

发表时间:2020/5/22   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:李红星
[导读] 摘要:从当前电厂总体发展情况来看,汽轮机装置完善但运行状态差,导致电厂存在安全隐患,生产效率降低。
        (身份证号码:13032419908****XXXX  河北秦皇岛  066400)
        摘要:从当前电厂总体发展情况来看,汽轮机装置完善但运行状态差,导致电厂存在安全隐患,生产效率降低。为了减少能源消耗,提升汽轮机运行效率,提出了通过采用优化汽轮机辅机工作方式,完善汽轮机启停操作,改进汽轮机配汽程序的方式,完善汽轮机运行措施,提高发电效率,消除安全隐患,满足当前电厂发展要求,同时为冶金工业、化学工业、船舶运输行业的汽轮机运行优化提供思路。
        关键词:电厂集控运行;汽轮机;运行优化
        引言
        在电厂集控运行中,汽轮机就是很重要的一个组成部分,其运行的效率会直接影响发电效率和电厂的效益,在生产过程中,要确保汽轮机的高效运行以及安全性,就需要对其进行优化。
        1电厂集控运行概述
        电厂中的集控运行系统属于一种全分布式的系统,其运行的核心就是微处理器,最大的特点就是可以实现集中管理和分散控制。其在目前的电力、冶金以及石油化工等行业中广泛应用的同时,也随着计算机信息技术等高新技术的发展也在不断向网络化、集成化以及实时化等方面发展。在电厂中,其在通信技术、计算机技术以及各种硬件技术的支持下,还需要电源系统、温湿度控制系统以及接地系统、集控室布置和线路布置等环节的配合。辞我啊,针对电厂中的汽轮机来说,其本质上就是将热能向机械能进行转换的设备,主要有转动和静止两大部分组成,所采用的原理主要就是冲动或者反动作用原理,而且根据原理的不同也分为冲动式汽轮机以及反动式汽轮机。而实际应用中通常按照热力特性进行分类,通常将其分为凝汽式、供热式、背压式以及抽气式等类型,而且其中以凝汽式汽轮机最为常用。在20世纪五六十年代汽轮机引入电厂之后的几十年内,我国的能源结构也在不断进行调整,汽轮机的技术也在不断更新进步,但是也表现出汽轮机运行中的诸多问题,需要对汽轮机进行技术优化。
        2目前汽轮机存在的主要问题分析
        (1)实际汽轮机运行过程中,普遍的存在的现象为高压缸的排汽量比设计值高,最终导致汽轮机的高压缸工作效率偏低,从而对整个设备的经济性运行产生一定的影响。
        (2)汽轮机的配汽方式。目前,汽轮机的配汽方式主要采用复合式配汽方式,即在高负荷运行时,采用顺序阀的方式来实现汽轮机的运行;而在启动初期或者低负荷运行时,采用单向阀实现对汽轮机的运行。
        (3)汽轮机的启停。汽轮机的启停过程伴随着转子的应力变化,在正常的运行中,转子表面的蒸汽参数发生扰动,造成转子内部产生动态地温度场。转子在高温高压下长期运行工作,如果相关的参数处理的不合理,容易带来较大的损耗,影响汽轮机的正常效率,缩短其使用寿命。
        (4)密封水系统。汽轮机的汽动给水泵轴端密封装置采用的迷宫密封,即通过间隙控制泄露的方式进行轴端的密封。这种密封装置在设备运行过程中,密封效果较好,但在泵的紧急停机过程中,会出现密封水回水不畅的现象。造成小机油箱进水,影响泵的安全运行和效率。
        (5)汽轮机的机组能力。汽轮机的汽阀调节是汽轮机能耗的重要原因,在汽轮机的运行中,采用汽阀实现对不同状态下汽轮机的运行调节。其中单向阀的调节直接通过蒸汽参数调节来完成,而顺序阀则需要喷嘴控制蒸汽阀门的运行,这种调节方式只能在蒸汽压力较小时完成,压力较大时容易造成喷嘴和汽缸的变形。导致机组能耗增加。
        3电厂集控运行汽轮机运行优化措施
        3.1对汽轮机配汽方式进行优化
        为应对电厂集控状态下,因汽轮机所受负荷突发变化导致的能量损失过大问题,对汽轮机配汽程序加以改进,通过改进配汽调配方式,优化汽轮机运行能力。

原有的复合型配汽方式,在汽轮机启动过程中,其配汽程序由低负载时的单阀门调节方式,逐渐转变为高负载时的顺序阀调节方式。此次改进汽轮机启动过程,将单阀门的配汽调节方式,转换成顺序阀的调节方式,再由此方式转变回单阀门的调节方式,实现对原有调节方式的三段式配汽程序改进。更改后的配汽程序可以在配汽过程中起到更好的负荷优化作用,使汽轮机在低负荷运行过程中,损失能量更低,消耗资源更少,使汽轮机工作效率更高。但在改进调节阀时,必须准确校对调节级大小,确保汽轮机正常配汽运转。改进配汽程序后的汽轮机,通过三段式配汽调配方式,可以更有效地分担负荷,展现比复合型配汽更好的流通能力,更加圆滑地改变负荷运行方式,降低系统转变时的压力和负担,提升配汽系统瞬时转换能力,进而实现滑压运行曲线的优化,有效降低能量损失。
        3.2对汽轮机启停过程进行优化
        为了使汽轮机稳定运行,应严格遵守汽轮机停机操作流程。当汽轮机需要停止运行时,按下暂停按钮,汽轮机将自动降低叶轮旋转速度,直至设备完全停止运行。在此过程中,设备内进气量会逐渐降低,主气阀门会以渐进方式关闭,设备温度持续下降。操作人员根据操作步骤,重新设定集控运行系统中控制单元内的参数值,避免设备在停止运行过程中损耗自身元器件。在此环节可以将锅炉机组余热作为能源供给发电,由此可以看出通过辅助汽轮机组构件降温、减少能源资源消耗,实现更加环保的汽轮机启停操作。
        3.3对给水泵进行优化
        过去水泵的运行是采取定速给水,然而其有显著的不足,会导致很大的节流损失。要对水泵进行改善,就需要技术人员依据变动的速度以及平移泵的曲线,科学的进行设计,和定速给水泵相比,采取变速给水泵要更具优势,可以对很多问题进行解决,例如,调节阀控制水流量问题,采取变速自动控制水流的方式内能够降低发电汽轮机在低负荷情况下能源损耗,节省能源,促进发电厂发电效率的提升,增加电厂的效益。
        3.4改善汽轮机组的管理以及维护
        要让汽轮机组能够高效、安全的运行,就需要注重管理,有效进行维护。在启动其之前,要认真具体的检查每个部件以及系统设备,排查有没有安全隐患,如果有就需要及时进行排除。在检查和维护中需要注重高压设备,及时清理高压管道,确保其传热效率的良好性,降低和避免没有必要的能源损耗。
        3.5其他优化方法
        水环真空泵要通过对凝汽器内部真空进行优化,改善电厂热力循环功率等方式来实现优化,让汽轮机组的水环真空泵更好地运行,提升其运行的经济性。对汽轮机组压力参数进行优化也是一项很重要的方法,背压是汽轮机的排汽压力装置,要是背压产生改变,那么就会影响到机组的相关参数,导致产生变化。要确保汽轮机组运行的高效性,就要分析汽轮机的循环水温度、负荷、流量背压参数值,并且进行优化,基于此,提出系统的汽轮机背压优化方案,有效的优化,让其高效、稳定运行。
        结语
        在目前我国社会对电能的需求量在持续增长的同时,对于火电厂等发电企业来说其生产压力也在不断增长。而针对火电厂运行中的汽轮机中存在的各种问题而影响其运行效率以及导致能耗较高的现状,需要做好对汽轮机配汽方式、启停方式、辅机运行的优化和改善,保证其高效和经济运行的同时,也实现其使用寿命的延长以及安全隐患的减少,促进火电厂经济效益的提高以及可持续快速发展。
        参考文献:
        [1]叶博.电厂集控运行中汽轮机运行优化策略探讨[J].机电信息,2018(36):81-82.
        [2]尚余鹏.浅谈电厂集控运行汽轮机运行的优化措施[J].南方农机,2018,49(05):148-149.
        [3]杨昌城,林祯烜.电厂集控运行汽轮机运行优化措施探讨[J].工业设计,2016(03):125+127.
        [4]杨坤.关于加强电厂集控运行的具体措施[J].科技创业家,2014(01):90.
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