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火力发电厂大型机组汽轮机优化运行综述

2016-11-12胡宝生

企业技术开发·中旬刊 2016年10期
关键词:火力发电厂汽轮机

胡宝生

摘 要:火力发电厂的形成是由多个设备以及多个系统组成的,是能源转换的主要区域。因为使用设备的每个环节都会影响发电厂的经济发展,特别是大型机组汽轮机成分火力发电厂机组中的一个重要部分,它的稳定运行不仅能促进火力发电厂运行的安全性,还能提升其发展的经济性。因此,文章根据实际的发展情况,对汽轮机特点以及基本工作原理进行分析,利用相关对策促进火力发电厂汽轮机的优化运行。

关键词:火力发电厂;大型机组;汽轮机;优化运行

中图分类号:TM31 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)29-0107-02

近几年,随着我国经济水平的不断提升,人们对电力的需求也不断提高,在整体形式上,我国的电力结构发生着较大变化。但同时,由于存在的电网负荷昼夜峰谷差值比较大,就要将火力发电厂的汽轮机纳入到电网中进行调试运行。

目前,我国的大型汽轮机机组在设计期间,都是根据最基本的负荷完成,而且,由于在运行期间面对较为复杂的变负荷运行以及比较繁琐的启停方式,汽轮机在运行期间的安全性、经济性也会发生较大变化。

因此,在该情况下,要对火力发电厂汽轮机的运行进行优化,不仅要促进一定的节能效果,还要解决当前发电企业遇到的问题。

1 汽轮机的特点

汽轮机在火力发电厂运行中,主要是以蒸汽的方式形成的,它主要将其中含有的热能转化为机械能,这样才能保证在发电运行中更稳定。

目前,在火力发电厂运行在的使用的机械主要为汽轮机与发电机两种,它们具有较高的热效率。其中,汽轮机的综合热效率会达到40%。而且,汽轮机机械的产生还能实现工作的连续性、回旋性。

其次,随着机组运行的不断稳定,不仅会降低其事故的发生几率,还会延长修理的时间。对于这种汽轮机,它的使用提高了设备的利用率与热经济性,还增加了设备使用的时间,以促进廉价燃料的效率化使用。

2 汽轮机的工作原理

汽轮机是一种利用蒸汽来运行的旋转机械,汽轮机机械形成的原理主要是将它在运行中存在的热能转化为机械能,主要表现在两方面,分为冲动作用原理、反动作用原理。冲动作用原理的简要分析,在汽轮机稳定运行期间,其中的蒸汽是在喷嘴中流出的,电但同时,其中的流动方向也会发生较大变化。

因此,针对叶片产生的冲动力,为了促进叶轮转动,不仅要形成一种机械功,还会是一种冲动原理的体现。反动作用原理的简要分析,主要是汽轮机在正常运行期间,蒸汽在动叶片汽道中构成,并形成膨胀、加速的现象,这时候气流会对动叶产生一种反动力,以促进叶轮运行,从而实现一种机械功。

根据以上的分析可以发现,冲动作用具有一些特点,主要表现在:在动叶汽道中存在的气流会发生膨胀,这时候的方向也会改变。对于反作用的相关原理来说,汽流是在动叶汽道内发生方向的改变,然后发生膨胀加速现象。

3 优化运行火力发电厂大型机组汽轮机的有效途径

当热力系统在汽轮机组运行的过程中,其所形成的状态与机组中消耗的能量存在较大关系,并促进其运行的安全性与经济性。目前,火力发电厂中的汽轮机机组中的热力系统在运行期间损失比较大,不仅会在运行中出现较大的负荷波动、维护期间需要较高成本,在修理后期,其中的性能也不断降低。

所以,应对汽轮机热力系统的设备性能、运行参数进行严格分析,并促进其优化,不仅要以节能消耗为目的,减少系统中存在的热损失,还要促进运行的优化性。

3.1 选择优化方法

优化方法的选择主要包括两方面,其一,单因素轮换法。这种优化方法所针对的是负荷不同的汽轮机,通过单独实验实现优化,虽然在实际的工况运行中发生较大改变,也能促进定压、滑压运行曲线的稳定性,在这种情况下,不仅能促进水泵、循环水泵以及机组在运行期间形成较大方式,还能促进其运行的稳定性。

其二,有机结合独立以及联合调整的方法。该优化方法可以使汽轮机组运行效果得到全面改善,同时,基于运行经济水平不断提升,还能促进良好的节能效果。

3.2 定压与滑压运行参数的正确选择

通过对实际生产情况的分析以及热力循环理论的研究,在较高的负荷以及额定负荷状态下,汽轮机机组进行运行要实现更好的经济性,可以利用定压方式。因为主蒸汽调节阀的开度比较大,导致进汽节流损失不断减小。而且,由于汽轮机机组在运行期间形成的参数与设计数值比较接近,导致汽轮机机组的整体性都会在比较高效率的状态下运行。

对此,就要对定压、滑压的参数进行选择,根据汽轮机中主蒸汽参数的不同,选择合理的运行曲线,以促进经济性与科学性运行方式的形成。

一般情况下,在实验优化期间,应当针对不同符合条件,对汽轮机机组定压和滑压参数进行详细地对比,以保证能够促进整个机组的良好运行。而且,选择好定滑运行中负荷转折点。最后,在定滑运行模式下,要确定好主蒸汽压力上的各个负荷点,这样才能增强高压主汽调门的开度合理性。

3.3 确定给水泵的最佳运行方式

汽轮机运行过程中,要强化整体项目的操作流程,而在对其参数进行分析时,要保证水泵功率的实效价值,就要对机组中2%~4%容量的功率进行综合分析。所以,要促进整体机组提升经济性运行,就要降低给泵水功率消耗。在对系统进行分析时,针对低压状态要进行集中的关注,究其原因,主要是由于水泵的基本流量以及实际压力会随着负荷滑压的改变而改变。所以,在促进水泵运行方式的合理选择,以保证机组在运行期间实现较大经济性。

具体表现在:其一,要根据单台给泵余量的主要特点,在较低的负荷运行下,对单台给水泵进行实验,以保证在较低负荷下获得经济性机组运行参数。其二,根据不同的负荷定滑、定压运行方式,对水泵机组的耗能、效率进行测量,以保证水泵组的运行方式能够合理确定。

3.4 优化处理水泵匹配方式

汽轮机在实际运行过程中,凝气器的冷却面积以及实际清洁度是重要的运行参数,关系到凝汽器压力的数值,管理人员一般会对循环水的流量、循环水的温度进行合理选择。但如果在期间存在的循环水温度不同、水流量也不同,将会使循环水泵得到积极应用。

在运行优化措施的过程中,管理人员要提升对项目参数框架的解构能力,对叶片的实际角度以及循环泵的实际角度进行优化处理,确保调控操作符合结构的优化需求,一定程度上提升水泵的匹配程度。

3.5 确定汽轮机背压

背压为汽轮机的排汽压力,如果它在运行期间出现变化,汽轮机机组中的多个参与也会发生变化,从而影响整个机组的消耗以及实际的运行状况。对于背压的参数,机组中产生的负荷、循环水中的温度以及循环水中存在的流量都会与其产生较大关系。因此,在该过程中要对循环水泵运行中存在的耗能、增加的背压数之间的关系进行有效掌握,以促进其优化手段的实现。特别是机组净出力的比较方法,在具体实施期间,主要针对负荷在不同条件下的运行方式,对凝汽器的背压数值进行合理分析,对机组产生的功率进行有效测量。然后按照循环水泵在消耗变化期间存在的不同,严格确定出汽轮机组的背压参数,以促进参数利用的合理性。

4 促进火力发电厂大型机组汽轮机优化对策

4.1 要增加对汽轮机核心技术的研发

因为技术的研发能够在根本上提升发电厂的运行效率,促进能源的合理供应。特别是随着我国节能环保意识的不断深化,火力发电厂中的汽轮机机组可以利用炭刷集中布置在里端的隔音刷架内,不仅会消除粉尘、降低噪音,还会促进运行环境的清洁性与环保性。

4.2 对汽轮机进行定期检修

在检修过程中,可以利用标准化的作业模式进行有效控制,不仅要降低汽轮机设备在运行中容易存在的隐患,还要促进火力发电厂的进一步发展。要促进定期检修工作的严格性,一般的检修结果要由相关的操作人进行填写,并经过审核人完成后才能对其签字。而且,还要构建标准化模式,并对汽轮机设备的损坏效率进行严格控制,在这种执行条件下,不仅会降低汽轮机设备维修中存在的隐患,还会促进火力厂的进一步发展。

其次,在对汽轮机进行检修期间,还要具有更多的耐心与信心,因为在对火力厂中的汽轮机设备进行检修期间,主要对故障进行严格排查,所以,在实际工作期间,一般要注重对检修人员的自身素质进行严格培训,并根据汽轮机出现的故障的特点进行科学、合理的检修,以促进检修方案执行的严格性,从而保证在最短的时间内对汽轮机存在的故障进行合理排除。

4.3 对火力发电厂投入更多的使用资金

因为只有充足的资金才能促进汽轮机技术的引进,才能利用科学技术对汽轮机进行检修,从而保证火力发电厂中的电力资源有效提高。其中,资金的增加可以引进先进技术,并保证在检修工作中都能使用科学技术。还能使用新型的汽轮机设备,从而提高火力发电厂中电力资源的有效提高。

而且,资金的投入还可以对发电厂中的员工进行技能培训工作,不仅要提高员工的自身素养,提升其工作效率,还会使火力发电厂中的各个方面都能优化运行。

4.4 利用节能装置,降低能耗

为了促进火力发电厂汽轮机工作效率得到积极改善,就要利用节能装置,以降低工作中产生的消耗。其中,可以利用蜂窝式密封技术,该新技术的实施不仅能降低火力发电厂中存在的高耗能现象,环保技术的使用还能为企业形成一种节能理念,从而使火力发电厂在发展中得到进一步提高。

5 结 语

综上所述,在以上对汽轮机优化运行方式的分析中。火力发电厂汽轮机优化运行期间,要根据实际的生产情况以及汽轮机实际运行的情况进行分析,在安全保障基础下,将其优化运行,并对汽轮机的运行方式以及参数进行有针对性的调整,以实现机组供电耗能的有效降低,从而促进汽轮机运行的经济性。而且,还要明确出汽轮机运行的基本情况以及标准参数,不仅要促进机组的在线监测行为,还要保证管理工作的优化性。

参考文献:

[1] 王文鹤.火力发电厂汽轮机的常见故障分析与检修[J].企业导报,2013, (22).

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