岳书林
兰州铝业自备电厂
摘要:近年来社会用电需求的不断增大,电力工程建设数量也逐渐增多。为了保证电厂在发展过程中供电安全以及稳定,需要对电网结构进行优化调整。在电网结构运行中汽轮机是发电厂的主要设备之一,汽轮机的安全运行会在一定程度上受电网调整的影响。现阶段我国各行各业的用电率都在不断增加,在经济发展中必须重视节能技术的有效应用。而在对汽轮机运行进行优化时,也需要重视提高气轮机的效率,利用对汽轮机的优化能够在一定程度上节省资源,对提升发电厂的经济效益以及社会效益有重要帮助。本文就发电厂集控运行汽轮机运行优化措施展开探讨。
关键词:电厂集控系统;汽轮机;优化措施
引言
社会的生产生活都离不开电能,电能是非常重要的能源,电厂发电的效能与汽轮机的运行状态密切相关。如果电厂集控运行中汽轮机运行存在问题,就会给电厂电能的顺畅生产带来严重影响,甚至可能导致电厂经济效益受到损害。因此,对于电厂汽轮机的运行要引起重视,做好集控运行管理工作,确保汽轮机的运行状态稳定,使电厂持续生产电能。
1电厂汽轮机概述
汽轮机本身是一种旋转机械,其在使用过程中是将热能转换为机械能,然后实现发电过程。在具体运行过程中是以冲动原理为基础应用的。在汽轮机运行中,可以将蒸汽喷嘴内的蒸汽利用动液气道改变方向,将蒸汽作用在汽轮机的叶片上,推动叶轮转动,这样能够将蒸汽产生的热能转化为机械动能。汽轮机的工作原理决定了其本身属于机械设备,机械设备的能耗都比较高,特别是单机功率比较大以及热效率比较高是汽轮机在运行中的主要特点。在对汽轮机进行优化时,需要对汽轮机的热效率进行考虑,降低其能耗情况,提高汽轮机的效率,才能够保证电厂的经济效益
2电厂汽轮机设备运行中的常见问题
2.1汽轮机的配汽方式影响能耗比较高
当前的汽轮机配汽方式主要是以复合型方式为主的,在不同的阶段需要利用不同的方式来保证汽轮机能够有效运行。在高负荷阶段需要利用顺序阀方式推动汽轮机,运行效率相对较高。在汽轮机的启动以及低负荷运行阶段,主要是以单阀方式对汽轮机进行运行。但是在汽轮机的启动以及低负荷阶段时,汽轮机的运行效率相对较低,能耗损失比较大。
2.2汽轮机轴封系统的能耗
汽轮机轴封系统的功能主要是在转子穿出汽缸处,防止空气进入气缸或蒸汽由汽缸漏出。并回收汽轮机的汽封漏气,利用其热量加热部分凝结水。在实际运行中轴封压力或大或小和温度高低都会对汽轮机能耗产生一定影响。
2.3汽轮机的启停阶段能耗相对较大
在汽轮机启停时主要是转子应力变化来控制的,在汽轮机的正常运行过程中,转子表面的蒸汽参数会出现上升或者下降的变化问题情况。在这种情况下,转子的内部处于动荡的温度场,而转子需要长期在高温高压的环境中进行工作,如果没有对参数进行科学有效的处理,在汽轮机启停阶段会出现比较大的损耗问题,对汽轮机的工作效率会产生严重影响,并且会导致汽轮机的使用寿命减少。
3电厂汽轮机运行优化措施
3.1对汽轮机的配汽方式进行改进
汽轮机的配汽方式在一定程度影响着汽轮机的运行效率,对其进行改进,将有效提高汽轮机运行效率。“三阀式”配汽方式是指汽轮机启动过程中,其汽配方式由单阀门调节转为顺序阀调节,再转为单阀门调节的配汽方式,用三阀式配汽方式替代通常使用的单阀和顺序阀的传统配汽方式,配汽方式更改后,能够在配汽过程中更好地优化复合的作用,进而使汽轮机在低负荷运行过程中,其能量损失更低,汽轮机的工作效率更高,但在调节期间必须准确校核调节级的大小。
同时配汽方式调整为三阀式配汽后,系统能够更有效地分担负荷,从而获得了比单阀或顺序阀配汽更优秀的流通能力,能够更加圆滑地转变负荷运行方式,降低系统转变时的负担,提升系统瞬时转换效率,进而实现滑压运行曲线的优化,有效降低能量的损失。能够降低集控运行系统的负荷,从而实现节能的目的。使用三阀式配汽时,工作人员应定期检查阀门的密封程度是否达标,一旦阀门密封不足,就会降低配汽的效率,还可能损害到设备。三阀式配汽方式比普通的配汽方式更能提升汽轮机的工作效率,对整个集控系统的安全运行也起到了很大的保障作用。
3.2优化汽轮机轴封系统
在对汽轮机轴封系统进行优化的过程中,需要重视其热损耗问题。为了降低汽轮机运行中的热损耗问题,提高汽轮机运行时的节能效果,必须重视对轴端密封系统进行优化。(1)汽轮机轴端密封优化。轴端密封系统本身是汽轮机产生热能耗比较高的重点部位,在对轴端密封系统进行优化的过程中,必须保证轴端的密封性,这样才能够达到降低热耗的目的。不管是在气缸还是气阀中,对凝汽器都有一定的要求。在对汽轮机的轴封系统进行优化的过程中,需要了解汽轮机轴封系统的主要功能。轴封系统能够防止外界空气进入到汽轮机,并且可以防止汽轮机内部高温高压蒸汽泄漏到外部,减少蒸汽的泄漏量以及化学补水量,防止高能位工作介质活动到低能位。将先进的密封技术用在轴端汽封过程中,不仅能够提升机组的热功率,而且能减小燃料耗量,对降低电厂的生产成本、提高电厂的经济效益有重要帮助。
3.3汽轮机启停优化方案
(1)对汽轮机启动过程进行优化。需要对汽轮机组的启动方式有所了解,一般情况下汽轮机组的启动方式是以高中压缸联合启动方式为主,启动过程为锅炉点火与暖管冲动、转子升速暖机、并网接带负荷等。而在锅炉点火以及暖管过程中,在点火之前汽轮机必须做好充足的前期准备工作,主要是对凝汽器循环水进行检查,同时还要对润滑油系统进行检查,启动盘车连续转运转等。联系锅炉点火时,汽轮机会处于抽真空状态,然后送轴封,锅炉升温升压后需要及时开启旁路。在实际运行过程中,高中压缸联合启动时,高压缸排汽的温度比较高,会增加汽轮机的能耗,为了降低高压缸排汽温度,在启动时可以对蒸汽压力进行设定,将其设置在0.5MPa以下能够及时打开高压缸排汽逆止门,增加高压缸的流通量,从而降低高压缸的排汽温度,具有良好的降耗效果。(2)对汽轮机停机过程进行优化。在停机过程中,汽轮机内部各金属部件都会随着进气量的减少而逐渐冷却和降温。滑参数停机以及额定参数停机是汽轮机停机的两种主要方式。滑参数停机方式可以提高汽轮机的运行效率,能够充分利用锅炉余热进行发电,减少在汽轮机运行中的热量浪费情况。而额定参数停机会导致汽轮机在停机过程中出现大量的热量浪费。因此,在对汽轮机停机过程进行优化时,可以将额定参数停机改为滑参数停机,这样能够保证在汽轮机停机中各部件能够有效降温,并且可以提高后期设备检修效率。
3.4坚持做好汽轮机组的日常管理和维护
(1)机组在汽轮机运行中提供动力,一旦机组发生故障,就会影响到汽轮机的正常运行,不利于电能的稳定生产。在电厂集控运行中,需要对汽轮机及附属设备进行检查维护,做好日常管理工作,保证机组运行的稳定性。(2)可以制订合理的检查维护制度,安排专门的管理人员和维护人员定期对汽轮机机组进行详细检查,发现异常,及时分析解决并立即汇报领导,杜绝设备带病运行,增加不可靠性。(3)定期对关键机组设备进行维护,必要时立即更换,防止因设备老化、破损等导致事故发生。对汽轮机主辅设备严格执行定期工作,做好技术监督分析,提高汽轮机效率和可靠运行。
结语
在电力企业快速发展过程中,火力发电仍然是我国电力企业的主要发展方向。火力发电本身的能耗比较高,发电厂的经济效益以及社会效益会因此受到一定影响。而汽轮机作为火力发电厂中的重要设备部件之一,对其进行有效的改进,降低汽轮机的能耗水平,有利于降低发电厂的整体能耗。需要注意的是,对汽轮机运行过程中的各个细节进行有效优化,才能够保证电力企业的长远发展,提高电力企业的经济效益和社会效益。
参考文献
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[2]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,2018(3):129;131.
[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,2019(3):125-127.