电厂汽机热力系统运行优化研究

发表时间:2021/8/20   来源:《当代电力文化》2021年4月11期   作者:姚利成
[导读] 对于我国的火力电厂来说,汽机热力系统是非常重要的,可以给火力电厂的火力发电工作提供所需的能量.
        姚利成
        内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司电力分公司
        内蒙古霍林郭勒市 029200
        摘要: 对于我国的火力电厂来说,汽机热力系统是非常重要的,可以给火力电厂的火力发电工作提供所需的能量.然而在现实生活中,汽机热力系统的能量利用率较低,容易发生很多的问题,这在很大程度上给火力电厂整体的效率带来了恶劣的影响,生产运行时的能耗也无法减小。
        关键词:电厂汽机;热力系统;运行;优化;分析
1电厂锅炉设备的应用特点
        1.1全自动化控制技术
        传统的电厂锅炉操作模式单一,主要是人工进行燃料投放和废料处理。而现在的工厂锅炉采用了全自动化的管理模式,以自动化的设备代替工人完成那些危险内容、机械繁杂、高频率的工作。因为启用了全自动化控制技术,能够协调人员的调配问题,控制了工资成本,弥补了技术上的不足,提升了工作的效率。全自动化技术进行标准化的作业,减小资源消耗的误差值,制作项目的风险评估,提高整体的企业效益。例如,与传统的锅炉发电模式相比,全自动化的控制技术能够使煤炭的燃烧概率达到98%左右,大大节约了成本与能源损耗。
        1.2设备高效节能运转
        电厂锅炉的工作过程是由燃烧系统和汽水系统这两部分组成的。燃烧后的灰渣进入除渣装置,产生的烟则通过屏式过热器、对流过热器、再热器、省煤器、空气预热器、除尘器的过滤,通过烟囱排放到空气中。锅炉的汽水系统由三部分组成,分别为给水系统,蒸发系统和加热系统。水汽在进入锅炉之前经过省煤器,吸收了煤炭燃烧时产生的热量,降低了煤烟自身的热度,提高锅炉的利用率。接着水进入由汽包、下降管、水冷壁和联箱及联通管道,吸收锅炉内的热辐射,使下降管送入的水汽变成饱和蒸汽。饱和蒸汽通过屏式过热器,对流过热器形成过热蒸汽至汽轮机高压缸。同时,汽轮机高压缸排泄气体到再热器,变成再热蒸汽进入汽轮机中、低压缸。
2电厂汽机安全运行的意义
对于电厂来说,汽机是非常重要的运行系统,能保障电厂正常运行以实现综合效益。主要是因为电厂使用了大量的化学燃料,其生产成本比较高,一旦电厂汽机的运行效率受到了影响,会加大汽机的能耗,并会增加生产成本。因此,保障电厂汽机安全运行有利于降低能耗和污染物的排放量,实现电厂的经济效益和生态效益。同时,电厂汽机的投入成本比较高、更新周期长,而随着科学技术的发展,汽机系统中需要不断加入先进的技术和设备,使得内部结构越来越复杂。在运行中经常会出现一些问题,威胁了电厂运行的安全性,给电厂带来了严重的损失。由此可知,保障电厂汽机安全运行,有利于实现其经济效益、社会效益、生态效益等,确保电厂安全稳定的发展。
3电厂汽机设备运行中的常见问题
        3.1汽轮机的配汽方式不完善
        汽轮机通过不同的配汽方式保证汽轮机以不同的速率运转,从而达到工作效率的最优化。一般使用的配汽方式有单阀配汽和顺序阀配汽两种。如果启动汽轮机或使汽轮机处于低负荷状态,配汽选择单阀配汽方式;如果汽轮机一直处于高负荷状态运行,则必须使用顺序阀配汽,让汽轮机高速运转,使运行效率有所保障。但是这些配汽方式都不够完善,在调节配汽时存在着许多问题,给汽轮机的效能带来了影响。
        3.2汽轮机给水泵
        汽轮机给水泵作为电厂汽轮机运行过程中关键部位,它对于电厂汽轮机组成而言,有着明确的温度范围,是控制温度的有效手段。如果在电厂汽轮机运行过程中,水泵不断运行,那么在具体的工作过程中,就会导致出现轴承温度过高的情况。

与此同时,汽轮机设备还可能会受到水泵轴承温度的影响,当其超过规范范围后,就会在一定程度上导致汽轮机异常振动,出现相应故障。如果在电厂汽轮机运行的过程中,出现了上述情况,就要采取措施对其进行适当的降温。在一般情况下,对水泵进行降温的时候,一般采用冷却法,主要就是在轴承室外,运用临时胶管等方法,对其进行降温处理。但是,这种处理的方式也存在着一定的缺点,它只能对水泵轴承的体表温度进行降温,并不能在根本上降低内部温度。
4汽机热力系统的系统能效优化
        4.1机组能效优化
        在优化的过程中,机组的能效优化是其主要措施。在优化过程中应当重视相关设备的疏水管及汽封的间隙。该优化措施应该以设备原理为基础来进行。汽机的结构存在于多个高压导气管内。在该导气管内存在一些疏水管,可以将设备运行阶段所产生的凝结水加以清除,以维护设备的稳定性。但目前高压导气管相距较近,并且具备较高的效率,以确保设备内部不具备水蒸气,从而不能形成凝结水。因此,可以清除疏水管,以减少相关的设施,从而极大提升设备的能效。在清除疏水管之后,汽封及组汽之间存在的间隙减小,以减少蒸汽的损失,提高能效的利用率。但值得注意的是,清除疏水管之后,应当确保相关疏水阀的正常,一旦设备内部产生了一些蒸汽之后,可以通过疏水阀来排出,以满足运行的需求。
        4.2疏水系统能效优化
        根据实际观察可知,机组疏水阀的阀门较多。但阀门内漏问题仍未受到重视。内漏将导致系统热量损失,降低能源的使用率。实际过程中,造成内漏的原因可分为阀门前后压力差较大、工作环境较恶劣及机组启动和暂停中的蒸汽冲刷。三种因素造成的内漏程度不同,解决方式亦存在差异。具体优化中,需依据实际制定较有效的解决方案,并注重疏、放水阀的质量。一旦疏、放水阀出现泄露,应及时检修和更换。此外,应阶段性展开机组检修,减少阀门数量的溶蚀,优化能效。
        4.3轴封系统和辅助蒸汽系统的优化
        轴封系统和辅助蒸汽系统的优化是优化工作的重点。第一,轴封系统的优化。应利用布莱登汽封,它的间隙更小、漏气量更低以及抗磨损能力更强,有效解决了汽封间隙和汽封漏气的现象。同时,布莱登汽封可增加轴封加热器面积,有效提升系统热能利用率。第二,辅助蒸汽系统的优化。辅助系统中加入凝气器,可有效提升系统热能利用率。此外,可利用自动疏水器代替辅助蒸汽系统的疏水阀,既保障了主蒸汽系统的热备用状态,又减少了凝汽器的收入量。
        4.4重视定期清洁汽轮机组给油系统
        汽机设备在日常运行作业中,难免会混入某些杂质,它们会严重影响油品质量,进而影响汽机运行,对此应重视定期清洁汽轮机组给油系统,并重视润滑给油系统轴承,科学合理地调整给油速度,确保汽轮机给油系统干净清洁不存在杂质。应给汽机给油系统加装过滤网,并定期检修该系统。
        4.5防止高低压加热器发生水侧泄露
        经长期运行后,汽机高、低压加热器易发生水侧泄漏问题,对此,一方面应重视降低凝结水管的压力,强化低压加热器的稳定运行能力;另一方面应重视选用材质优良的加热器,并科学、合理地调整汽机设备的运行参数,让汽机运行更经济。
结束语
        电能给人们的日常生产生活带来了极大的便利,而且随着社会经济的发展,人们对电能的需求也越来越多。电厂在生产电能时需要汽轮机这一重要设备,其运行的效率直接影响着电厂对电能的供给。为了确保电厂安全化生产,需要做好电厂集控运行中汽轮机的优化工作,定期进行维护,使汽轮机运行中存在的隐患、故障等得到处理,保证汽轮机的安全运行,提升电力生产效率。
        参考文献
[1]王金昌.火电厂汽机热力系统运行优化探析[J].技术与市场, 2019,26(11):144+146.
? ?[2]马国林.孤网直供机组调频控制优化策略研究[J].节能技术, 2018,36(06):561-565.
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