摘要:随着中国经济的快速发展和科学技术的不断进步,人们越来越重视自然环境和节能降耗,各行各业对电力的需求也在增长,给中国电力行业带来了巨大的压力。大型汽轮机的设计和安装在火电厂中是非常重要的。直接影响机组运行后的性能,故应做好安装调试工作,防止运行中出现问题,减少经济损失。
关键词:火力发电厂;汽轮机系统;运行;问题;措施
一、火力发电厂中汽轮机系统的简要概述
(一)火力发电厂中汽轮机系统的基础特点
汽轮机在火力发电厂中主要负责为整体发电系统提供蒸汽,由其热能转换为机械能,由此可见发电机所需机械能主要取自于蒸汽。现阶段火力发电厂中常用的汽轮机系统主要具有以下四点特征:(1)汽轮机能够采用不同廉价材料,具有较高的热经济性;(2)由于汽轮机的运行过程较为平稳,能够大大降低事故发生率;(3)因为汽轮机包含在回旋范围之内,所以能够满足联系性工作要求,这也导致其具有较大功率;(4)汽轮机在运行过程中会产生大量热效率,突出体现在供热机组和凝汽式汽轮机组。
(二)火力发电厂中汽轮机系统的运行原理
由于汽轮机属于旋转机械的一种,因此其运行过程主要是通过蒸汽转化成的热能来完成,由此可见其运行原理主要是实现热能转换,具体而言包含以下两个方面:(1)汽轮机反动作原理,即在实际运行中汽轮机内部蒸汽运行至叶片,促成了汽道的内部膨胀,在不断加速情况下气流对动叶产生一种反动力,从而推动叶轮旋转,有效形成机械功;(2)汽轮机冲动作用原理,即汽轮机内部的蒸汽从喷嘴流出,当通过动叶汽道时,蒸汽将会变换其运动流向,对叶片产生一种冲力,从而推动叶轮的旋转,有效形成机械功。
二、火力发电厂汽轮机系统运行中存在的主要问题
火力发电厂中的汽轮机系统本身就具有较为复杂的内部结构,因此会在具体运行的过程中受到多种因素的影响,结合某种程度分析,发现这些因素的影响会对汽轮机运行效率的优化造成阻碍。从整体上看,火力发电厂汽轮机系统的运行效率能够受到轴封辅助系统性能、汽轮机组性能的影响,但是在现阶段的火力发电厂汽轮机系统故障中,更多故障来源是汽轮机组、疏水系统内部,这在一定程度上增加了资源的浪费,同时加剧了资源的损耗,不利于后续的发展。
(一)汽轮机疏水系统故障问题
目前,火力发电厂中使用汽轮机疏水系统结构相当复杂,因此会对其具体的控制和管理过程形成阻碍。汽轮机内部疏水系统常常选用输水管道阀门,所以极易导致高温蒸汽的泄露,引发一系列的故障问题,从而降低了汽轮机的实际工作效率,增大了凝汽器的幅度,也会造成疏水管的连接部分破裂。
(二)汽轮机轴封辅助系统故障问题
在汽轮机中的轴封系统结构较为简单,因此可以降低其在停启阶段承受的压力。此外,汽轮机组在实际运行的过程中,因为轴封辅助系统的密封性能较差,可能会出现高温蒸汽大量泄露的情况,造成火力发电厂汽轮机组整体的运行效率低下。
(三)汽轮机系统其他故障问题
多数火力发电厂汽轮机组在实际运行的过程中,常常出现汽轮机高压设定值较低的情况,并且处于实际高压缸排气量之下,造成汽轮机组运行过程中阻碍,需要将其产生的能量转化为热能,并且通过耗散的方式排出去,大大降低了火力发电厂汽轮机整体高压缸的工作效率,直接影响到火力发电厂整体的运行效率。
此外,火力发电厂中汽轮机组的调节级效率较低,主要的原因是汽轮机间隙过大,影响了密闭性能的发挥,出现了高温蒸汽泄露的情况,增加了汽轮机系统在实际运行过程中的能量损耗,若是负荷升高,则会破坏汽轮机系统的稳定性,在最大程度上降低其实际的运行效率
三、火力发电厂汽轮机系统的优化运行措施
(一)有效应对汽轮机超速
针对汽轮机超速的问题,应该采取定期检查+预防等方式来进行解决。主要措施包括:第一,定期化验汽轮机抗燃油、润滑油的油质,确保油质能够处于合格状态;第二,定期开展阀门活动试验、汽门严密性试验、汽门关闭时间测试等,若试验或测试存在问题,那么要及时进行维护;第三,务必要重点检查汽轮机的关键仪器仪表,特别要侧重于检查转速表是否能够正常显示;第四,检查汽轮机的调速汽门、主汽门是否存在着卡涩的情况;第五,设置多个超速保护自动控制装置,安装好“安全阀”。
(二)优化火力发电厂的真空系统
在火力发电厂汽轮机系统运行中,要定期检查、维护真空装置设备,特别要注意检查分离器的水位、润滑油的油位是否处于正常状态,泵体运行是否处于正常状态,电机轴承振动频率处于合理范围等。如果真空泵的水温处于较高值,那么需要在第一时间对冷却器的运行状态进行检查,看冷却器是否出现故障或堵塞的情况。如果真空泵分离器的液位处于异常状态,那么就要及时进行手动调节,确保水位能够恢复到正常水位,而后再用补水调节阀来对水位控制效果进行观察。若出现真空系统泄漏的情况,那么务必要在第一时间内对泄漏点进行查找。疏水管道、凝汽器不锈钢管、加热器排空管等处均是真空系统较易出现的泄漏点。值得注意的是,还要基于凝汽器、真空泵的工作状况与使用年限来定期维护保养,确保能够达到火力发电厂汽轮机系统正常运行的真空要求。
(三)有效应对汽轮机大轴受压变形故障
第一,在启动火力发电厂汽轮机之前,务必要开展盘车的投运试验,确保自动投运状态和手动投运状态都要处于正常状态,盘车电机电流也要处于正常值。第二,在火力发电厂汽轮机组停机之后,如果出现了转子盘不动的情况,那么切记不可出现强行盘车的情况,避免损害到其他部件。第三,基于仪器仪表的指示情况和汽轮机的运行情况来综合分析,若汽轮机组已经出现故障,那么要及时停机,并将具体的停机时间记录在案,必要时,在停机之后还可揭缸检查。
(四)优化抽汽回热系统
绝大多数的火力发电厂在提高热经济性都会优化抽汽回热系统,抽汽回热系统的性能优劣会直接影响到整个汽轮机组的热经济性能。优化抽汽回热系统的主要措施包括三点:(1)基于加热器的抽汽量和水温情况来对疏水阀、疏水管道进行优化;(2)对高、低加热器抽空气管道的布置情况进行有效地优化;(3)对疏水泵的冷却水源和疏水泵管道的接口位置进行优化,确保能够让疏水泵达到最佳的疏水效果与出力效果。
(五)提高设备管理人员的专业素质
为了确保火力发电厂汽轮机能够实现安全、可靠运行,那么就必然会涉及到提高设备管理人员的专业素质,定期对其开展培训,尤其要让他们能够熟练地掌握相关的维修技能和操作方法,以便出现问题之后能够有条不紊地维修。
四、结语
火力发电在现今的许多国家都在普遍使用,以满足人们的生产和生活用电需求,所以对火力发电的汽轮机组进行问题的研究是非常的必要。本文根据我国现代化建设中火力发电工程项目机组运行中出现的汽轮机组的实际问题,分析了问题产生的原因,同时根据不同的原因提出合理的解决办法和运行注意事项,对汽轮机组的安全稳定运行有着重要的指作用,对火电机组的汽轮机组运行有一定的指导意义。
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