火电厂汽轮机的优化运行策略探讨 林建

发表时间:2020/7/21   来源:《电力设备》2020年第9期   作者:林建 叶青
[导读] 摘要:汽轮机是火电厂运作设备系统中必不可少的一部分,其可以将来自锅炉的蒸汽对外转化为汽轮机转子旋转的机械能,因此,其是整个火电厂生产系统中十分重要的组成部分。
        (云南能投威信能源有限公司  云南昭通  657900)
        摘要:汽轮机是火电厂运作设备系统中必不可少的一部分,其可以将来自锅炉的蒸汽对外转化为汽轮机转子旋转的机械能,因此,其是整个火电厂生产系统中十分重要的组成部分。汽轮机通常都是在高温高压以及高转速的条件下实行运作的,是一种较为精密的重型机械,因此其的运作顺畅度十分重要,但目前由于多种因素影响,再加上汽轮机本身对外部环境要求十分严苛,就导致汽轮机经常在运行过程中出现故障,从而影响到整个火电厂的生产效率,为此,对于汽轮机还需进一步加以改善。本文笔者将结合汽轮机的运作原理对汽轮机的优化运行策略进行分析探究,旨在提供一些可行性建议。
        关键词:火电厂;汽轮机;优化运行
        引言:
        汽轮机是火电厂生产系统中的重要组成部分之一,其是通过将蒸汽作为动力,经过一系列机械内部运动,将蒸汽的热能转化为机械能的重要动力机械,而其在漫长的发展时间中,也形成了自己的优势,即功率大、效率高、寿命长等,因此汽轮机在目前也被世界各国工厂广泛使用,而在火电厂中使用的汽轮机,其一般是要求在高温高压的条件下进行的,因此其对外部环境的要求很严苛,这也就导致汽轮机经常在运作期间会因为外部条件的变化而出现运行故障,为此,对于汽轮机的优化运行策略还需进一步探索分析。
        一、汽轮机的工作原理分析
        汽轮机是通过机械内部的旋转来进行对蒸汽热能的转化的,其往往是与锅炉、发电机等配合使用的,来自锅炉的蒸汽通过汽轮机后,会经过一系列的环形配置的喷嘴以及动叶,经过二者的配合高转速可以将蒸汽中的热能转化为机械能然后对外输送出去,这即是汽轮机的基本工作原理[1]。汽轮机根据其结构、热力性能、用途、气缸等的不同被划分为很多种类,而现在国内大部分火电厂所使用的汽轮机主要是单级汽轮机和多级汽轮机,而在这其中,按照其具体的工作原理差别又可以划分为速度级汽轮机、反动式汽轮机以及冲动式汽轮机,它们的差别主要在于,速度级汽轮机中蒸汽参与的过程主要是先在喷嘴中膨胀,然后其产生的热能被几列动叶所利用从而产生机械能;反动式汽轮机中蒸汽的参与过程是其在静叶和动叶中都会进行膨胀,因为其具有动叶和静叶流道,其相较于其他汽轮机而言具有更高的流动性能;而冲动式汽轮机中蒸汽的参与过程是其在各级喷嘴或者是在静叶中进行膨胀,由此可见,三者主要的区别就在于蒸汽产生膨胀行为时所处的位置不同。而在相同的的运转条件下,三者的对比关系,经研究表明是呈现如下的特点的:双列速度级做功大致相当于6-8个反动式或者是3-4个冲动式汽轮机做功,而考虑到汽轮机的运转效率,在生产设备系统设计过程中,尽量还是不要选择多级汽轮机,至于对汽轮机的具体选择,还是要根据火电厂实际需求来进行抉择。


        二、火电厂汽轮机的优化运行策略
        (一)优化对汽轮机设备的管理
        要想对火电厂汽轮机的运行过程进行优化,首先就是要保证汽轮机整个设备的完整无误,因此要先优化对汽轮机设备的管理,应该专门设置相关检修人员,定期对汽轮机各个部分作检测,保证其在使用之前是完好的,应尽力避免因为使用时间过长或者是其个别构成部件的损害而导致汽轮机在运行过程出现故障这种情况[2]。除此之外,对汽轮机设备的优化管理还体现在对其的合理运用方面,为此,应实时对火电厂各个汽轮机的运行过程进行监测,分析其各个汽轮机所呈现的工作效率,然后进行整合,确保将各个汽轮机都安排在适合其工作运行的位置,以此来避免不必要的资源浪费,用最合适的调配方案确保整个汽轮机组的运行效率都能达到最高,从而让汽轮机的运行能得到进一步改善。
        (二)优化参与汽轮机运行过程的各个系统设备
        要进一步优化汽轮机的运行过程,其具体还是要落实到对参与汽轮机运行过程的各个部分的优化。例如:对水泵进行优化,在汽轮机运行过程中,水泵主要是控制供水量存在的,其一般会采用定速供水的运行方式,借助锅炉进水阀来控制整个水量,但其存在的问题是,在实际的生产过程中,尤其是在设备低负荷运行状态下,其供水量并不能根据设备的低负荷运行而自动进行调节,这就导致大量资源流失,因此,为改善这一状况,对水泵的调节方式可以进一步优化,调整其移动速度以及平移泵的特性曲线,来保证其水泵与汽轮机运行的配合能进一步提升,让其在设备低负荷运行状态下也能合理调配水量,大大提高了气动泵组的运行效率,也提高了其运行的经济性。另外,还能对汽轮机的油封系统进行优化,在汽轮机的静止构成部件中包括有汽封和轴承两个部分,而油封系统即是汽轮机轴封,其主要发挥的功用是防止汽轮机内部有外部空气进入,从而影响到汽轮机的运行效率。而对油封系统的优化可以体现在加强其的密封性能这一方面,通过对密封性的加强,可以大大减少蒸汽的外泄量,从而进一步加强对蒸汽的控制,科学管理整个汽轮机运行过程,同时其还能避免高能位工作介质向低能位流动。进一步优化油封系统可以减少汽轮机运行过程中产生的不必要的资源浪费,从而在一定程度上达到对汽轮机运行效率提升的目标。
        三、结束语
        汽轮机运行时其各个参与部分很容易受到外界环境的影响,从而对整个汽轮机运行效率都产生一定程度的损害,因此,对火电厂汽轮机的运行优化应结合汽轮机实际的工作原理进行分析,除了对汽轮机整体的维护外,还需对参与运行过程的各部分进行深刻分析,对容易产生故障的部分要加强优化,以此来确保汽轮机的运行效率能不受影响,并且还能进一步提高。
        参考文献:
        [1]杨保青.火电厂汽轮机的优化运行策略.电子技术与软件工程.2019年(15):221-222
        [2]咸凤萍;他国山.火电厂汽轮机的优化运行策略探讨.电子世界.2017年(20):60-61
        作者简介
        林建 (1986.12-)大学本科,男,民族:汉,四川峨眉山,云南能投威信能源有限公司,助理工程师,研究方向:火电厂集控运行。
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