电厂集控运行汽轮机运行优化措施探讨

发表时间:2021/3/17   来源:《中国电业》2020年31期   作者:王泽浩 徐雅萍
[导读] 在社会经济快速发展的过程中,人们对电能的需求越来越多
        王泽浩  徐雅萍
        锡林郭勒热电有限责任公司 内蒙古 锡林郭勒 026000
        摘要:在社会经济快速发展的过程中,人们对电能的需求越来越多,用电户的数量也在不断增加,导致我国的电厂规模也在不断扩大。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。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。而在对汽轮机进行优化处理时,也需要重视提高气轮机的运行效率,利用对汽轮机的优化能够在一定程度上节省资源,对提升电厂的经济效益以及社会效益有重要帮助。
        关键词:电厂集控;汽轮机运行;措施
        1概述
        汽轮机也称蒸汽透平发动机,是一个能够旋转式发电的蒸汽式动力装置。在运行过程中,极高温度的水蒸气通过高气压控制直接穿过固定喷嘴,形成一道高速气流,喷射到叶片上,促使叶片按照固定方向快速旋转,确保汽轮机的正常运行。汽轮机的出现与使用,极大程度上减少了能源的直接消耗,减轻了国家能源储备压力,但该设备运行仍存在一定基础能耗,只是相对其他发动机能耗较低。从当前电厂总体发展情况来看,汽轮机装置完善但运行状态差,导致电厂存在安全隐患,生产效率降低。为了减少能源消耗,提升汽轮机运行效率,提出了通过采用优化汽轮机辅机工作方式,完善汽轮机启停操作,改进汽轮机配汽程序的方式,完善汽轮机运行措施,提高发电效率,消除安全隐患,满足当前电厂发展要求,同时为冶金工业、化学工业、船舶运输行业的汽轮机运行优化提供思路。
        2电厂集控运行汽轮机的能耗问题
        2.1汽轮机启停的能耗
        汽轮机启停是以转子应力变化为基础的,在运行过程中转子表面的蒸汽参数会出现上升以及下降的变化情况,这时转子的内部温度场具有较强的不稳定性,如果转子长期在这种高温高压的环境中工作,需要对参数进行科学处理。如果参数处理不当,会导致汽轮机在启动以及停止过程中产生较大的损耗问题,并且会影响汽轮机的工作效率,导致汽轮机的使用寿命缩短。
        2.2汽轮机组的能耗
        在电厂的生产运行过程中,汽轮机的主要功能是进行能量转化的原动力。在汽轮机机组运行过程中,整个机组的复杂程度比较高,需要各个元件进行有效配合,这会导致能量损耗增加。其中比较明显的是在汽轮机的气阀运行过程中,不同气阀的调节情况会导致汽轮机能量损耗存在较大差异。其中单气阀调节主要是以汽轮机蒸汽参数为主进行控制,而顺序阀主要是利用喷嘴对蒸汽阀门的开关进行控制。如果气阀的压力处于比较大的情况下,喷嘴以及外缸会出现比较严重的变形问题,这会对气阀的密封性以及机组运行的能量损失产生极大影响,导致汽轮机组的整个损耗增加。
        2.3汽轮机密封水系统的能耗
        在汽轮机汽动给水泵轴端密封过程中,主要是以间隙控制泄漏方式完成密封作业。这种密封设计在正常运行情况下能够满足密封需求,但是如果在汽动给水泵紧急停机的状况下,可能会导致密封水回水不畅等问题出现,小机油箱内会进水,从而对汽动给水泵的安全性产生巨大影响。
        3电厂集控运行汽轮机运行的优化途
        汽轮机组运行效率和运行时的经济性能,通过汽轮机组设计、制造和安装有了一定的改善,但在实际汽轮机组运行时,存在诸多问题使机组运行经济性受到影响。汽轮机组运行时如果各项指标都处于额定范围内,则不会对机组经济运行带来较大影响,一旦各项运行指标都高于额定参数,则会给机组运行带来安全隐患,如回热加热器、散热损失和给水部分旁路漏流等,都无法满足机组正常运行要求。当前使用的汽轮机具有功率大、效率高、使用寿命长等优点。


        3.1汽轮机配汽方式的优化
        在对火电厂汽轮机进行优化改进的过程中,要了解到汽轮机在运行过程中的能耗问题,才能够采取有针对性的措施对其进行有效优化。在汽轮机进行优化时,需要对传统复合型配汽方式进行充分研究,通常情况下,复合型配汽方式需要在额定符合下才能够保证其运行效益,但在汽轮机的低负荷运行过程中,传统复合型配汽方式产生的损耗比较大。因此,在对配汽方式进行改进时可以采取“三阀式”的配汽方式,从而对低负荷运行状态中损耗较大问题能够进行有效改变。
        3.2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、并列接待负荷等。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,会增加气轮机的能耗,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,汽轮机的各部件工作都逐渐停止而进气量会一步步减至零。主汽门也会被关闭,这时各个零部件的温度都在不断降低。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)对汽轮机在运行中进行优化改进。在汽轮机的运行过程中,必须根据汽轮机的具体运行负荷变化采取定—滑—定的运行方式对其进行有效调整。一般情况下,高负荷情况下需要调节通流面积的喷嘴,而在低负荷情况下要保证锅炉机组能够正常运行,需要进行定压调节。
        3.3汽轮机辅机优化措施
        在对汽轮机辅机系统进行优化的过程中需要从以下方面出发,保证辅机系统优化效果,提高辅机节能效率,从而提升汽轮机的节能水平。首先,需要对循环水源进行优化,如果汽轮机的机组负荷以及冷却水温是确定的,循环水流量出现改变,会导致凝汽器内的压力发生变化。这会在一定程度上影响循环水泵的功耗情况,而增加循环水泵凝汽器的压力会减少,会增加机组的出力,也会增加循环水泵功耗。但是如果大量增加循环水量,循环水泵的功耗问题不断增加会抵消机组出力的增加值,从而降低整个系统功耗。因此,在对循环水量进行增加的过程中,需要准确确定循环水的增加量。
        结束语:发电企业通过改进汽轮机的配汽方式、优化启停操作以及完善辅机结构的策略方法,可显著提升汽轮机的运行效率,进而提高电厂电力资源的供应质量。汽轮机作为电厂发电系统中的重要设备,其改进与完善对电厂的运营与发展具有深远影响,是电力企业加强内部管理、提高服务能力的重要体现。
        参考文献:
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