电厂集控运行中汽轮机存在的问题及优化策略

发表时间:2021/9/7   来源:《中国电业》2021年12期   作者:李洪雨
[导读] 随着我国工业化和城市化进程不断加快,社会对电能的需求也显著增加,

        李洪雨
        神华国能哈密电厂  新疆哈密市  839000
        摘要:随着我国工业化和城市化进程不断加快,社会对电能的需求也显著增加,为了保证社会日益扩大的用电需求,在合理区间内扩大电厂数量和电厂规模的同时,更要保障现有电厂的稳定高效运行。在电厂集控运行中,汽轮机作为核心部件,其运行的安全性、稳定性和工作效率,会对电厂的发电效率和实际效益产生较大影响。在实际生产中,为避免发生影响汽轮机安全性和工作效率的问题,必须持续对电厂集控运行汽轮机开展优化工作,使汽轮机能够长期安全高效运行,保障电厂的发电效率和经营效益,进而满足社会对电能的需求。
        关键词:电厂集控运行;汽轮机;措施
1、汽轮机系统组织结构特点分析
        汽轮机是将蒸汽能量转化为机械能的旋转式动力设备,是蒸汽动力设备的主要设备之一。按照结构区分,汽轮机可以分为单级汽轮机和多级汽轮机;按照工作原理进行区分,汽轮机可以分为冲动式汽轮机、反动式汽轮机及速度级汽轮机。而按照热力学特性进行区分,汽轮机可以分为凝汽式、供热式、背压式、抽气式等。在火电厂运行应用中,应用最广泛地汽轮机形式是凝汽式汽轮机。凝器设备主要包括凝汽器、循环水泵、凝结水泵和抽气器。凝器设备是汽轮机系统运行的辅助设备。汽轮机主要由转动部分和静止部分组成,其中转动部分可以分为叶栅、叶轮、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件;固定部分主要有汽缸、蒸汽室、密封等。汽轮机是将蒸汽的热能转化为机械能的涡轮式机械,在汽轮机运行中,蒸汽在喷嘴中发生膨胀,速度增加,压力降低,热能转化为机械能。汽轮机主要用于热力电厂中发电机的原动机,为发电机提供能量。汽轮机的运行需要多个设备进行联动,其中最主要的辅助设备即凝器设备。汽轮机的排汽在凝器设备中受冷凝结为水,体积骤减,因而原来充满蒸汽的密闭空间局部变成真空,导致压力降低,使得蒸汽的理想焓降增加,装置的热效率得到提升。凝汽式汽轮机的排汽压力对经济性运行效果由明显的影响,主要的影响因素是冷却水的进水温度和冷却倍率。冷却倍率高,可以获得较高的真空度,但冷却倍率增加也会提升循环水泵的功耗和设备的投资。
2、汽轮机存在的问题
    2.1汽轮机的配汽方式
        汽轮机配汽方式有多种,顺序阀方式或单阀方式都能满足汽轮机运行需求,但其适用阶段不同,前者主要应用在高负荷阶段,后者主要应用在低负荷阶段,高负荷阶段的运行效率一般能达到标准要求,低负荷阶段会造成能耗问题。在汽轮机生产运行中,两种方式经常结合起来,一起使用,但单阀方式缺陷需要得到改善,其才不会对汽轮机运行效率造成负面影响。
    2.2汽轮机启停
        汽轮机运行中,转子运行状态不会始终如一,即使汽轮机处于正常状态,转子也会发生变化,变化主要为表面蒸汽参数,该变化还会引发内部温度变化。所以汽轮机中的转子会处于高压高温工作状态。在转子变化过程中,参数处理容易出现失误。该失误对能耗控制影响最大,当汽轮机处于启停状态时,能耗会失控,能量消耗会变大,而汽轮机本身的运行情况和质量也会受到负面影响。
    2.3密封水系统问题
        汽轮机给水泵轴端需要处于密封状态,在实际中,经常采取消除间隙的迷宫密封方式来保证轴端的封闭性。该密封措施虽然可以满足轴端密封要求,但会对密封水回水造成影响,使其不能在水泵停止运行时,及时反应回水。这种反应不及时现象还会使水流经油箱,污染油质,这会给汽轮机运行带来安全隐患。
3、电厂集控运行中汽轮机运行优化策略
        在电厂集控运行中汽轮机运行存在着很多的问题,影响着电厂集控运行的工作效率,所以一定要对汽轮机的运行进行必要的优化,保证汽轮机正常运行。


        3.1优化给水泵
        优化给水泵运行就是优化汽轮机的运行效率,要优化给 水泵运行,我们就要改变传统的给水泵运行方式。改变给水 泵的运行方式就是要求给水泵相关技术人员对给水泵的变 动速率和平移泵的曲线进行研究,并制定出更合理的运行方 式。变速给水的方式就是新型的给水方式,在变速给水方式 下,给水泵的运行效率有了极大的改善。变速给水的方式就是通过变速控制水流调节,从而控制给水泵的水流量,这样可以解决汽轮机低负荷运转下能源耗费量大的问题,也解决了汽轮机因能源耗费而产生的机械故障。变速给水的运行方 式,很大程度上节约了汽轮机运行时耗费的资源,并且有效 的提高了给水泵的运行效率。
    3.2优化配汽方式
        改进汽轮机的运行效率,就要改良汽轮机的配汽方式。 相关技术人员可以通过三阀式的配汽方式来优化汽轮机配 汽方式。运用三阀配汽调节方式可以有效的降低汽轮机集控运行系统的负荷强度,并通过降低负荷来达到节能的效果。在运用三阀式调节时,检修工作人员一定要做好自身的工 作,对阀门进行定期的检查,检查阀门的密封性,如果阀门的 密封性出现问题,不仅会造成安全隐患还会对工作设备造成不小的损害。保证三阀式配汽方式的有效运行,对提高汽轮机的有效性和集控系统的安全性有极大的帮助。三阀式的配汽方式与复合式配汽方式相比,有着减少压力负担,降低资 源浪费和提升工作效率的优点。
    3.3强化密封系统应用
        在汽轮机运行中,要注重对密封水系统合理应用,对保障汽轮机安全稳定运行具有重要意义。所以,要注重对给水泵密封系统合理优化,确保水泵紧急停止中密封系统运行稳定,保障回水正常。此外,还要对水泵密封设计定期进行检查与维护,从根本上控制密封问题。汽轮机运行复杂程度较高,对汽轮机产生负面影响的要素较多。比如对汽轮机凝汽器进行优化,提高水环真空泵运行效率,提升真空泵运行成效,实现科学环保目标。要注重对电力机组压力参数进行控制,优化压力参数调节机组背压,提高机组性能参数,延长机组运行寿命。
    3.4强化机组管理和维护
        汽轮机运行过程中,机组对于汽轮机的运行十分重要。如果汽轮机的机组出现问题,很可能造成汽轮机运行失控,导致电力生产出现问题。所以在电厂集控运行中,强化汽轮机的机组管理和维护工作也是十分重要。以往的汽轮机组管 理和维护的工作效率不是很高,给汽轮机组的管理和维护带来问题。而要优化汽轮机组的管理和维护工作就要提出更为科学的管理办法。首先,在汽轮机进入工作状态之前,要安排 相关的工作人员,对汽轮机组的重要部位和重要设备进行相 关的检查,保证汽轮机组的工作能够良好运行。最后,要对汽轮机组的工 作设备进行定期的更换和维修,防止运行意外事件发生。在汽轮机组运行过程中,高压设备的运行十分重要,一定要引 起机组维护人员的重视,要对高压设备定期的检查和维修, 并及时清理高压设备的高压管道,保证管道畅通,提高高压 设备的传热效率。
结语:社会的不断发展,对于能源的需求量也逐渐的增多,电能作为其中一项非常非常重要的能源,对于发电厂来说就应该不断的提升自身的发电效率以及发电的能力。虽然就目前而言汽轮机在使用上还存在很多的问题,但是只要把这些问题解决了,不仅仅可以提升汽轮机的使用时间,减少汽轮机的运行事故,还可以提升电厂的发电效率,提升经济效益。
参考文献:
        [1]叶博.电厂集控运行中汽轮机运行优化策略探讨[J].机电信息,2018(36):81-82.
        [2]尚余鹏.浅谈电厂集控运行汽轮机运行的优化措施[J].南方农机,2018,49(05):148-149.
        [3]崔金伟.电厂集控运行与机组协调控制探讨[J].山东工业技术,2018(19):168.
        [4]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(03):125+127.
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