摘要:火力发电是我国主要的能源产出形式,随着社会发展,电力能源需求增长,火电厂面临较大生产压力。为了保障安全、稳定供电,需采取合理技术措施,对汽轮机等关键动力装置进行优化。
关键词:火电厂汽轮机;优化运行;策略
电力能源作为一种应用便捷的清洁型能源,在工业生产、日常生活中被广泛应用,随着社会的发展,电力能源需求量不断增长,为了满足这一需求,火电厂必须加强电力生产管控,以更为安全、高效、稳定的生产系统,来保障电力供应的安全性和稳定性,为人们输送足够的电力能源。汽轮机是火电厂的关键性动力设备,内部结构复杂,运行过程中载荷大,若长期运行,故障风险较高。加大对于汽轮机机械结构、工作原理、运行情况的研究,提出合理的优化运行策略,能够提升汽轮机运行的稳定性,而这在某种程度上,也保障了火电厂生产系统的稳定运行,有助于安全稳定供电目标的达成。
1.汽轮机概述
火力发电是一种较为传统的电力能源生产方式,同时也是我国主要的能源产出形式,其技术要求高,在火电厂中,必须各类设备协同运行,方可保障整个生产系统的平稳运行,保障供电质量。汽轮机(The steam turbine)是火电厂的核心动力设备,这是一种以蒸汽为动力的旋转式装置,运行时经过固定喷嘴的高温高压蒸汽会形成加速气流,并喷射到转子的叶片上使之旋转,随后对外做功,具有工作效率高、单机功率大且使用年限常的优势[1]。
汽轮机是一种结构复杂的精密性重型机械,分为转子和静子两个部分,转子部分由主轴、联轴器、叶轮、动叶片等组成,静子部分由进汽部分、汽缸、静叶栅、隔板、汽封、轴承等组成。其工作原理同样也很复杂,运行过程中,通过煤、燃气等燃料的燃烧,产生蒸汽热能,其中大部分蒸汽进入汽轮机内部,在一系列环形配置喷嘴和动叶的作用下,热能转化为汽轮机转子旋转机械能,汽轮机输出轴直接连接发电机,实现持续性发电,流程复杂,任何一个环节出现差错,都将影响到电力生产的效率与稳定。,均会影响到发电质量,汽轮机输出轴和发电机连接在一起,这样不断转化,就可以实现持续性的发电。火电发电厂中的锅炉是最为基础的设备,汽轮机是最重要的能量转换设备。
2.火电厂汽轮机的优化运行策略分析
2.1给水泵优化
科学技术是第一生产力,在火电厂的发展中,现代化科学技术为其工作效率的提高提供了变革的契机。给水泵的优化,是火电厂汽轮机优化运行的举措之一。在以往,给水泵的运行动力是通过锅炉来调节给水阀门,这种传统工作模式虽然操作简便,但实践起来容易发生各种问题,弊端明显,如若问题未得到有效处理,不仅会影响到火电厂的正常运行,还会造成重大的经济损失,且汽轮机处于低负荷运行状态,设备容易损坏。,经过长期的实践,原有定速给水泵的工作模式得到改进,在实际生产中应用了变速给水泵,当汽轮机处于低负荷运行状态,无需通过调节阀给水,这样一来,汽轮机运行效率提升,整体工作质量提高,且节能效果显著,不仅避免了汽轮机损坏的风险,而且降低了生产成本。
2.2油封系统优化
目前能源紧缺问题严重,节能减排理念被贯彻于各个领域的生产活动中,火力发电也不例外。在火电厂中,要想达到节能减排目标,就必须对关键机械设备中的主要部件进行技术优化,经过长期的研究与实践,发现优化汽轮机中的油封系统,节能减排效果显著。具体而言,油封系统的优化途径有以下两条:①隔绝外部空气干扰。汽轮机中的轴端汽封,能够减少系统内部蒸汽的泄漏,优化汽轮机隔绝外界空气的性能,确保设备与蒸汽系统更加紧密地连接,同时,还能够避免内部高能位工作介质和低能位介质混淆,提升工作效率,减少蒸汽热能损失,节能效果显著;②保证油封系统的稳定性。油封系统长期运行,将遭受损伤,久而久之容易漏气,采取合理技术措施,优化油封系统,提升系统运行的稳定性,确保油封系统长期高质量运行,降低漏气风险,能够有效保障系统运行的安全性,避免能源浪费[2]。
2.3回热加热器优化
回热加热器是汽轮机中的关键性组成部分,其运行情况在汽轮机运行质量中占据主=主导地位,要想优化汽轮机的运行效率与质量,就必须全面优化回热加热器。在回热加热器的优化过程中,应该深入研究其工作原理,基于不同机械采取针对性优化策略,抽气返回汽轮机所做的功与气压是成正比的,要想提升抽气做功效率,就应该注意不同类型不同级别抽气情况,展开压力对比,解决系统运行过程中常出现的问题,实现全面优化。同时,应该从全局角度上进行优化,注意压损,重点关注加热器上下两端差及抽气压损变,采取合理的优化措施,这样才能够在提升系统运行稳定性的同时,确保系统运行的科学性和经济性。
2.4凝汽器真空抽气系统优化
在火电厂汽轮机优化过程中,凝汽器真空抽气系统属于重点优化对象,人们在尝试引进新技术的同时,应该不断总结经验,逐步改良优化方案,确保优化措施的可行性。在优化凝汽器真空抽气系统的过程中,首先应该展开全面检测,探查系统运行情况,查明常见故障点,作出优化设计,提升系统运行的安全性、稳定性;其次,必须保证凝汽器真空抽气系统真空,在较高电力能源生产目标的重压下,火电厂设备长期连续运行,导致凝汽器真空抽气系统损坏,真空泵超载,影响到汽轮机的正常运行,必须予以重视,根据生产目标,优化凝汽器真空抽气系统,减少设备损耗,确保系统在汽轮机运行过程中始终能够保持内部真空状态,提升汽轮机热力循环效率。
3.结语
我国人口众多,能源生产量及消费量都居于世界前沿,电力能源是我国应用比较广泛的一种能源形式,需求量大,且随着人们生活品质的提升,对于电力供应稳定性与安全性的要求也在提高。火电厂作为我国电力能源生产的主要工厂,应该正视社会需求,明确自身在保障电力供应品质上的责任,采取科学合理的策略,比如说优化汽轮机等动力装置的运行,来提升电力能源生产效率,保障生产系统的安全稳定运行,确保火电厂能够完成相应的生产目标。在实施汽轮机优化运行策略时,除了提升设备运行效率外,还应该贯彻节能减排、生态环保的理念,推动设备高效、绿色运行,促进火电厂的可持续发展。
参考文献:
[1]许驰.火电厂大型汽轮机变负荷运行能耗分析与优化研究[J].中国设备工程,2020(02):160-161.
[2]李浩.关于火电厂凝汽式汽轮机冷端系统的运行优化策略探讨[J].山东工业技术,2019(06):179.