电厂集控运行汽轮机运行优化路径分析

发表时间:2021/3/3   来源:《中国电气工程学报》2020年9期   作者:白煜东
[导读] 在电厂集中运行的情况下,为了提高汽轮机整体运行的安全性、可靠性和稳定性,需要对其运行方式进行优化,

        白煜东
        大唐国际发电股份有限公司下花园发电厂   河北 张家口  075300

        摘要:在电厂集中运行的情况下,为了提高汽轮机整体运行的安全性、可靠性和稳定性,需要对其运行方式进行优化,合理应用优化技术来提高电厂整体运行效率。本文主要分析了电厂集中控制运行中汽轮机的运行优化措施。
关键词:电厂集控;汽轮机;运行

        电力资源利用在我国能源结构中占有重要地位,是当前社会生产发展的重要动力。火力发电是电力生产过程中的一种重要形式,火力发电厂是火力发电中的一个重要课题。为了提高火电厂运行阶段输电的稳定性和安全性,有必要重视火电厂的生产改造。在改造中,需要对设备进行更新优化,从而全面提高发电厂的生产质量。目前,在核电站的运行和发展,要注意提高汽轮机运行质量、加强汽轮机运行管理,降低运营成本和提高操作质量的应用程序集中控制操作管理模式,以保证电厂的整体发展
一、电厂集控运行中汽轮机相关概述
        汽轮机本身是一个旋转的机器,它在使用过程中将热能转化为机械能,然后实现发电的过程。在具体操作过程中是根据脉冲原理应用的。在汽轮机的运行中,可以利用蒸汽喷嘴内的蒸汽来改变动态流体气道的方向,蒸汽作用在汽轮机叶片上,推动叶轮旋转。这样,蒸汽产生的热量就可以转化为机械动能。汽轮机的工作原理决定了它属于机械设备。机械设备的能耗比较高,特别是单机功率比较大,热效率比较高,这是汽轮机在运行中的主要特点。在对汽轮机进行优化时,需要考虑汽轮机的热效率,降低其能耗,提高其运行效率,从而保证电厂的经济效益[1]。
二、电厂集控运行汽轮机运行过程中存在的问题
(一)在配汽的方式存在的问题
        在目前的汽轮机中,蒸汽配流的主要方式是复合配流。因为在汽轮机运行过程中,每个阶段都需要采取不同的配汽方式,这样才能使其正常运行得到保证。例如,在初始低负荷阶段,单阀的应用可以使其运行良好,但是在汽轮机的低负荷运行过程中,不仅运行效率很低,而且运行还会消耗大量的能量。
(二)再启停方面存在的问题
        汽轮机的启停其实就是对其应变能力的考察,在其正常的运行状态下,转子有着不确定的蒸汽参数,其数值会出现升降变化,而转子内部将会处在一个动态温度之中,使得转子始终处于高温高压的工作环境之内。如果在运行的过程中没有对蒸汽参数加以有效处理,汽轮组工作的效率就会很容易下降,同时也会对汽轮机组使用寿命造成不利影响[2]。
(三)在汽轮机组能方面存在的问题
        汽轮机的消耗故障主要是由于气阀的影响,就目前的汽轮机气阀而言,主要可以分为两种类型,第一种是单阀,第二种是顺序阀。这两种气阀主要的区别就表现在调节过程之中,单阀是通过蒸汽的参数来实现的,而顺序阀则是通过汽轮机的喷嘴来实现的。因此在运行的过程中,这两种调节的方式都会受到条件的限制,仅仅在气阀有着足够大压力的情况下才可以运行。这样就使得汽轮机运行的过程中容易出现一些问题。比如外缸形状的变化、喷嘴的变形,甚至会导致机组能力出现问题或者是机组的封闭性出现问题,使得能源的消耗加大。
三、电厂集控运行汽轮机运行的优化途径
(一)优化汽轮机的停机
        在汽轮机停机时汽轮机组内的各部件都会陆续归零,而进汽量会逐步减小,主汽门也会被关闭。在这种情况下,气缸的各个零部件温度会不断冷却。按照进汽参数的差异,可以将汽轮机分为滑参数停机以及额定参数停机两种。额定参数停机会导致在停机过程中各部件出现比较严重的热损耗问题,影响汽轮机的运行效率。

而利用滑参数停机,不仅能够提高汽轮机的运行效率,并且可以对锅炉机组的预热进行发电,减少停机过程中的热量浪费情况。此外,滑参数停机过程中可以降低汽轮机各部件的温度,有利于开展有效的维护检修作业。
(二)优化汽轮机的密封系统
        在对汽轮机组进行优化的过程中,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,必须重视对密封系统进行优化。密封系统本身是汽轮机组产生热能耗比较高的重点部位,在对密封系统进行优化的过程中,必须保证汽轮机组的密封性,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。在对密封系统进行优化的过程中,必须采取有效措施增强汽轮机组的密封效果,特别是在汽动给水泵紧急停机的情况下,要保证密封水回水畅通,防止油箱进水,才能确保汽动给水泵能够安全稳定运行。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,能够提升机组的热功率,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。
(三)优化汽轮机的配汽方式
        在汽轮机运行过程中,传统的配汽方式在负荷作用下会出现较高的热损耗问题。为了防止汽轮机出现比较严重的热损耗,可以对阀门调节方式进行改进,将传统的单阀调节方式改变为单阀一顺序阀一单阀的三阀式调节方式。三阀式调节方式能够对汽轮机的配汽方式进行合理优化,保证负荷作用的合理分布。在这个过程中需要重视对调节级强度进行调整。特别是传统的调节方式在突变瞬间过程中会增加汽轮机系统的负荷,导致汽轮机能耗增加。如果调节级的强度比较大会导致系统调节效率相对较低。
(四)优化汽轮机的给水泵系统
        在汽轮机优化改进之前使用的给水泵系统是以电动方式完成定速给水的,这种给水方式可以对锅炉给水进行调节,但是存在一定缺陷。如果发电机机组处于低负荷运行状态下,会导致阀门的节流损失增加。因此,需要对给水系统进行优化改进。具体的改进方式是技术人员以变动速度、平移泵的曲线为基础对给水泵系统进行优化设计。将定速给水泵转换为变速给水泵,对给水情况进行自动控制与调节,可以降低在汽轮机组低负荷运行中的能源损耗问题,提高汽轮机运行的节能效果,保证整个发电厂的经济效益[3]。
(五)提高汽轮机的给水温度
        在对汽轮机的运行情况进行优化改进的过程中,需要对相关的工程热力学知识进行了解和掌握。在汽轮机的运行过程中为了提升汽轮机的循环效率,必须提高循环的初参数。而汽轮机与锅炉形成发电厂的热力循环系统,导致给水温度会对汽轮机的运行效率产生极大影响。为了降低汽轮机在运行过程中的损耗,需要提高汽轮机的给水温度。因此,要调整高压加热系统,可以采取两点措施:一是重视对高压加热器的维护工作。在高压加热器的运行过程中,需要加强对高压加热器的维护,特别是在汽轮机正常运行之前,需要重视高压加热器的日常检查工作,确保高压加热器能够稳定运行。二是加强对高压加热器运行水位的检查力度。高压加热器运行过程中的水位会在很大程度上影响热力循环系统的运行效益,因此在高压加热器的日常运行过程中,要加强对水位的监测工作,防止水位过高或者过低而对电站设备的安全性产生不利影响。
结语:
        综上所述,在电厂中,通过对汽轮机的优化,可以提高经济效益和生产效率,达到节能降耗的目的。相关工作人员应根据实际情况,明确集中控制运行系统的要求,吸取大量改造经验,充分发挥其对汽轮机运行的积极影响,尽可能使其价值最大化。
参考文献:
[1]孙贺新.电厂集控运行汽轮机运行优化措施分析[J].信息周刊,2019,000(030):1-1.
[2]马国强.电厂集控运行中汽轮机运行优化策略的分析[J].商品与质量,2019,000(004):85.
[3]刘思聪.电厂集控运行中汽轮机运行优化策略探讨[J].电子乐园,2019(11):0257-0257.

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