探讨电厂汽轮机运行效率优化措施

发表时间:2021/7/19   来源:《中国电业》2021年3月9期   作者:董恒
[导读] 在发电厂转型与改革的过程中,淘汰落后设备、提升运行效率,能够让发电厂进一步提高市场竞争力、增加经营效益。

        董恒
        山东电力建设第一工程有限公司 山东省济南市 250102
        摘要:在发电厂转型与改革的过程中,淘汰落后设备、提升运行效率,能够让发电厂进一步提高市场竞争力、增加经营效益。汽轮机组是发电厂的重要资产、核心设备,在运行一定的年限之后,汽轮机组因为自身的老化,或是技术落后等各种原因,会出现运行效率降低,能源消耗增加的情况。为此,发电厂一方面要加强设备的日常养护、检修,避免汽轮机组出现严重事故;另一方面还要通过技术创新、局部改进,让汽轮机组以更低能耗、更高效率运行,为发电厂带来更多的效益。因此,本文对目前汽轮机发展的状况进行研究,得出了提高汽轮机热效率的方法,对以后的生产有一定的积极作用。
        关键词:发电厂;汽轮机组;运行效率;优化措施
        调查显示,我国50MW以上机组汽轮机运行效率低于70%的占一半以上,低于50%的占1/5左右。电厂是能源消耗巨大的企业,它要为经济社会发展创造出更多的经济利益,也要注重环境保护问题。火电厂管理阶层需从多个方面完善自身的管理措施以达到节能减排的效果。
        1、影响汽轮机组运行效率的主要因素
        1.1主蒸汽温度对汽轮机效率的影响
        当主汽压恒定时,主蒸汽的温度会随之降低,其中含有的焓也会随着减少。进而造成蒸汽做功能力下降,致使汽轮机汽耗增加。与此同时,主蒸汽温度较低也会在一定程度上致使汽轮机的末级蒸汽产生更强的湿度,造成湿汽损失逐渐增加。除此之外,还会造成对末级叶片产生冲蚀。更为严重的是,如若产生水冲击的情况,则会进一步影响到汽轮机的正常、安全运行。
        1.2主汽压降低对汽轮机效率的影响。研究表明,在其它运行条件始终维持现状的情况下,如若主汽压出现降低的情况,那么蒸汽之做功能力就会出现下降[1]。假如想让机组的负荷保持恒定,则必须增加汽轮机的进汽量。而这样做,也势必会让汽机的汽耗随之增大,严重影响汽轮机的工作效率。
        2优化汽轮机组运行效率的措施
        电厂汽轮机运行效率的优化提高在电厂的高质量发展当中具有十分关键的作用。针对上述电厂汽轮机中常见的问题和汽轮机运行产生的耗能问题,想要提升电厂汽轮机的运行效率,就应该完善电厂汽轮机的本体、完善电厂汽轮机疏水系统、完善电厂汽轮机的轴封系统等等。电厂应该做到不断的改革创新,同时积极融入先进的新技术,展开汽轮机运行效率的优化,从而提升电厂的经济收益。
        2.1汽轮机组配置优化
        2.1.1调节汽轮机配汽方法
        就目前来说,汽轮机主要选取的是复合型配汽方法,这个方法存在显著的优劣势,高负荷作用下的效率更高,低负荷作用下的效率过低,存在巨大的节流亏损现象。因此,调节汽轮机配汽方式势在必行。选取三阀式汽轮机配汽方法代替复合型配汽方法存在明显的优势,相比传统复合型配汽方法降低了调节强度的制约,降低了调节级强度负荷,落实了汽轮机的节能以及消耗流量降低的工作目标。另外,还需要注重阀门密封性能的情况,落实好维护工作,如此一来还可以在很大程度上降低损失和消耗。
        2.1.2改善汽动给水泵的选型
        要想优化汽动给水泵运行,就一定要对给水泵的运行方式展开调整,过去传统的定速给水泵工作就是通过对锅炉给水阀进行调整来调节汽包水位,在低负荷状态下的阀门开度小,节流损失大,从而造成能耗损失。要改善这种损耗,而应该选取多用型的给水泵来取替定速给水泵。

变速给水泵是多元化的给水泵,其调整方法是按照泵的变动转速与平移泵特点曲线来落实,低负荷下给水泵转速低,高负荷下给水泵转速高,从而降低了低负荷下蒸汽的损失和消耗。
        2.1.3定时检查高压疏水管道
        电厂汽轮机疏水系统发生的问题,很大程度地造成了汽轮机的蒸汽损耗,特别是高压系统管道的疏水阀门,由于压力较高,对管道阀门设施的要求较严格,如若材质、制造工艺等不合格,直接造成较大的热量损失。所以,需要定时对高压管道进行检查维护,保证蒸汽尽可能多的进入汽轮机,实现节能的工作目标[2]。
  2.2选择汽轮机定压和滑压的运行参数。
        做好汽轮机的定压以及滑压参数的设置、测定以及选择工作,为汽轮机选择最佳运行方式。这里需要注意的是,工作人员在对汽轮机定压以及滑压参数进行确定时,需对相关参数进行反复分析和比较,通过分析和比较获得汽轮机的最佳运行方式。在此基础上,还应切实做好定滑定运行方式在各个负荷转折点上的科学选择。
        2.3关于提高凝汽器真空的研究
        凝汽器真空较低是影响汽轮机运行效率的另一个重要因素,通过对有关资料进行分析以及对空气系数、循环水系统和轴封系统进行详细检查,可以得出结论,由以下四点因素引起凝汽器真空较低:首先,使得凝汽器的热负荷增大的另一个重要原因是疏水阀门内漏。其次,由于凝汽器热面热阻大,导致了两端温差加大,温差一般能达到10℃左右。其根本原因是凝汽器的真空严密性差造成汽侧漏入的现象。再次,当功率在160MW左右时,循环水量将明显下降造成不足,导致运行时水温上升迅速,通常上升到15℃左右。最后,当汽轮机正常工作时,真空泵内的水的温度保持在很高的温度。真空泵内我们用循环水作为冷却水。特别是夏天,气温高,当冷却水进行循环工作时,水温一般能上升到32℃以上。
        通过实际经验应该采取针对性的方法来解决遇到的问题。第一,为了降低凝汽器的热负荷,必须降低疏水阀门内漏。第二,真空泵的水温度要得到有效降低。第三,提高循环水泵的运行效果是必须采取的措施。经过对以往数据进行统计分析,双循环泵高速运行的条件是循环水泵在负荷为190MW以上并且进水温度在25℃以上,一台高速循环泵配一台低速循环泵运行的条件是负荷在145MW和190MW之间并且进水温度不低于18℃。单泵高速运行的条件是负荷在145MW以下并且进水温度在18℃以下。通过以上分析可知,可以从中选择一种最有效的运行模式。而在实际生产工作中,双泵运行的方式是非常浪费资源的,所以很少选用。我们应该依据实际情况,从中选用不同的运行模式避免操作风险和降低操作难度。第四,凝汽器的真空严密性要得到充分保障。
        2.4汽轮机设置回热系统
        汽轮机利用锅炉给水回热系统,这样不仅可以提高热效率,还可以减少热量的损耗。汽轮机的回热系统,其热源来自汽轮机上各级非调抽汽,在合理设置这些非调抽汽的压力和抽汽级数后,可在最大程度地提高热效率,节约能源的损耗。根据笔者的工作经验,造成回热加热器端差过大的原因是非常复杂的,如传热面出现了结垢,传热面的阻力增加、抽汽侧密封不够完全、疏水水位偏高等,都极有可能对其造成一定的影响。在实际生产运行中,应及时调整回热加热器疏水量维持合理的疏水水位、合理调整抽汽电动门的开度、做好回热加热器查漏工作等多方面解决回热加热器端差大的问题。对回热加热器的节能改造重点就是通过不断排除对其端差造成影响的因素,保持回热加热器端差控制在合理的范围内,以此实现汽轮机的节能运行。
  结束语
        发电厂对国家经济发展具有重要的作用,但也严重的污染空气,随着人员对环保意识和节能意识的不断加强,所以应不断完善电厂设备的运行与维护工作,应结合电厂的实际工作环境,利用先进技术,对汽轮机的运行进行优化,以便于提高电厂的经济效益。
        参考文献
[1]巩秀娟.探讨电厂汽轮机运行效率优化措施[J].科学与财富,2019(7):200.
[2]周淑渊.电厂汽轮机运行效率优化措施探讨[J].百科论坛电子杂志,2019(12):333.
[3]江小明.发电厂汽轮机运行效率优化分析[J].建筑工程技术与设计,2017(14):4436-4436.
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