火力发电厂汽轮机优化问题研究

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:王卓
[导读] 摘要:我国经济现在已经进入到快速发展阶段,对电力资源需求不断增大,而作为主要电力生产方式的火力发电,想要维持在较高效率,还需要重点做好各项机械设备状态的维护,将科学管理措施落实到底。
        身份证号码:13012419850827XXXX  河北石家庄  050000
        摘要:我国经济现在已经进入到快速发展阶段,对电力资源需求不断增大,而作为主要电力生产方式的火力发电,想要维持在较高效率,还需要重点做好各项机械设备状态的维护,将科学管理措施落实到底。其中,汽轮机作为影响发电效率的决定性设备,需要结合其运行特点,从实际情况出发,对各类常见问题进行分析,争取从根源上完成功能优化,消除各类问题发生的可能。
        关键词:火力发电厂;汽轮机;问题优化
        前言
        火力发电作为主要发电形式之一,在长期的发展中专业技术水平在不断提升,并且近年来有更多新型设备与工艺被应用,可以进一步提高生产综合效率。其中,汽轮机作为火力发电厂主要设备,其运行状态在很大程度上决定了最终生产效率,为满足日益增长的电力需求,还需要在现有基础上来对各项参数进行分析,争取对汽轮机性能进行优化,使其可以维持在最佳运行状态。
        1汽轮机运行原理
        热电厂的汽轮机运行主要是通过蒸汽提供足够的热能,促使机械转动,整个过程就是把热能转换成机械能,这涉及到冲动作用和反动作用两个原理。脉动原理就是通过喷嘴高速喷出蒸汽后,经过汽轮机内部动叶汽道时,受气流方向变化的影响,会给叶片带来巨大的脉动动力,足以推动叶轮转动产生机械能。反作用力原理就是指汽轮机中的蒸汽流到达叶片后,会发生气道内膨胀,蒸汽运动会持续地加速气流,产生反作用力用来反作用力,促使叶轮转动,形成机械能。
        汽轮机作为火电厂主要机械设备,具有较高的热能效率,尤其是应用比较多的凝气式汽轮机与供热机组,热能效率可以达到40%与80%,实际应用优势非常明显。并且汽轮机单机运行功率大,汽轮机为回旋机械,结构复杂度更低,运行操作以及管理维护难度更小,且后期维护便利,减少运维成本。汽轮机利用率比价高,机组运行稳定性强,在生产过程中出现故障的可能性比较小,因此一般可服役时间比较长。
        2火力发电厂汽轮机运行现状
        2.1汽轮机常见问题
        作为火电厂的主要机械设备,汽轮机在实际应用中,受设计、制造和安装等多种因素的影响,其运行性能和效率均有一定的差别。该机组自身运行状态如何,在很大程度上影响了电厂的经济效益,如果各参数都在额定值范围内,虽然影响不大,但一旦超过额定值,将严重影响机组的生产运行效率。如原系统的回热加热器不能满足机组端差、散热损失和供水部分旁路运行的要求,影响了生产效率。机组运行状态正常时,热泵系统的各个环节都参与到火电机组的运行中,但一旦出现问题,就会引发一系列事故。此外,还有普遍存在的加热器旁路门不紧凑的情况,也会对火电机组的运行状况产生重要影响。加热器端差的增大,将使水温降低,大大降低本机的抽气量,增加高一级的抽气量。切断加热器内的加热器,给水泵水温逐渐降低,甚至低于正常水温,使循环平均吸热温度大大降低,使循环效率降低。
        2.2技术水比较低
        就我国火力发电行业发展整体效率来看,火电厂机组容量不断增加,并且有更多新型设备与工艺被应用到生产中,在一定程度上提高电厂生产效益。其中,汽轮机作为不可缺少的生产类机械设备,对火电厂生产具有重要影响,面对能源结构不断变化的情况,提高汽轮机运行效率,进一步优化生产效益,是现在需要重点研究和实现的内容。但是就现状来看,我国火力发电厂汽轮机设备还存在一定不足,普遍存在设备老旧,以及检修缺乏等情况,无法有效应对新型能源带来的冲击。尤其是现在计算机技术与智能技术水平的不断提高,机电一体化发展过程不断变化,使得汽轮机设备科技含量逐渐提高。但是就实际应用效果来看,存在大部分操作人员对设备操作技能掌握不准确的问题,无法更上设备更新速度,不能达到生产操作要求。综合各项因素限制,导致我国火力发电厂汽轮机组整体技术水平偏低,还需要对此方面进行着重分析,争取不断提高活力发电厂生产效率。


        3火电厂汽轮机运行优化要点
        3.1给水泵运行优化
        就以往生产工艺来看,所应用的电动水泵多为定速给水泵,可满足锅炉给水阀门调节管理要求。但是就生产现状来看,如果机组向低负荷运行时,将会产生严重的节流损失,存在较大的应用缺陷,需要进行改造优化。采取技术对变速给水泵进行改造,即根据变动速度与平移泵曲线进行设计,与定速水泵相比,变速水泵在实际应用中操作上具有更大优势,通过阀门的调节能够改边给水流量大小,当运行到低负荷时,便可以起到良好的节流效果。并且,变速水泵的应用,还可以在很大程度上对气动泵组运行经济效益进行提升,全面满足节能降耗发展要求。另外,汽轮机给水泵的优化,还需要以机组最大功率和单台给水泵功率比价为基础,进行给水泵最大功率输出试验,以此来判断并确定给水泵运行强度、负荷以及过程状态,完成汽轮机最高效运行条件的设计。
        3.2定压与滑压运行参数
        在进行汽轮机技术优化时,首先要进行定压和滑压参数的设定,并完成测定和选择,对不同状态和不同参数的汽轮机运行实际进行对比分析,制定出科学、可行的规划管理方案,为汽轮机的设计和应用提供有效的依据。在确定汽轮机的定压和滑压参数时,需要对不同的负荷状态和工况进行经济分析和比较,以求在全负荷范围内最优的运行方式。接着,选择和确定了负荷转折点上的定滑定运行方式,并以此为基础,确定了不同负荷点的主蒸汽压力及相应的高压主气调门开启参数。
        3.3循环水泵匹配方式
        循环水直接影响到汽轮机的运行稳定性和净出力,特别是固定机组功率、一定的冷凝器面积时,通过循环水系统的可靠调节,可达到提高冷凝器压力的目的,因此,应作为设计优化的重点之一。改造设计时,以水轮机水循环系统为对象,对循环泵的性能及型式进行优选对比,以求最大限度地优化循环泵对温度和流量的调节控制能力。与此同时,还需对循环水泵进行优化试验,以确保循环水泵能适应不同温度条件和不同负荷带来的干扰,使其能更好地适应不同的运行环境,在保证高效的同时,降低运行故障的发生。
        3.4对于汽轮机相关维护缺乏的问题的优化对策
        火力发电厂的管理层人员应当制定对汽轮机的定期检修制度,并要求与督促维护人员严格执行落实,同时以文件记录手段作为辅助,每一次检修都必须有带操作人和审核人员亲笔签名的相关文件留底,以进一步落实相关责任。同时要对实际维护人员进行技术与安全上的培训,指定标准化作业模式并严格落实,以此来减少因检修隐患导致的检修事故的发生。在汽轮机出现故障时,需根据故障的具体特点制定科学合理的维修方案,并在事后进行故障的原因分析,将其与具体应对措施一同记录在案作为以后的参考,用以增加维修的针对性、迅速性和有效性,从而提升火力发电厂的生产效益。
        结语
        火力发电厂汽轮机的运行效率和运行效益会受到多种因素的限制,需要火力发电厂能够对这些因素予以明确,还要把握汽轮机常见的故障点,针对以上问题制定相应的应对策略,确保汽轮机的运行更加的安全、稳定,这会给火力发电厂创造更为可观的经济效益,在此情况下火力发电厂的发展前景也会更加的广阔和光明。
        参考文献
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        [2]杨永兴.试论电厂汽轮机运行的节能降耗[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2017,01:175-176.
        [3]王东风.电厂汽轮机运行中的常见故障及应对策略[J].科技资讯,2017,1506:36+38.
        [4]赵帅.电厂汽轮机运行优化措施探讨[J].科技创新导报,2017,1416:72+74.183-184.
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