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火电厂汽轮机的优化运行措施研究 付娟

发表时间:2020/6/5   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:付娟 王全成
[导读] 摘要:随着人们生活质量的不断提高,对用电需求也日益增长,这对火电厂汽轮机的运行提出了更高的要求,但是由于发电设备内部结构复杂且技术含量较高,一旦出现故障就会影响整个电厂的工作效率。
        (湖北华电襄阳发电有限公司  湖北襄阳  441000)
        摘要:随着人们生活质量的不断提高,对用电需求也日益增长,这对火电厂汽轮机的运行提出了更高的要求,但是由于发电设备内部结构复杂且技术含量较高,一旦出现故障就会影响整个电厂的工作效率。为此,要想确保汽轮机能够正常安稳运作必须要优化它的运行方式。
        关键词:火电厂;汽轮机;优化运行;措施
        1汽轮机的组成与基本原理
        汽轮机是一种精密重型机械设备,在高温高压蒸汽的推动下高转速运行。汽轮机与蒸汽锅炉、加热器、凝汽器、发电机一起,组成发电设备。汽轮机本身由转动、静止部分组成,其中,转动部分(转子)包括主轴、联轴器、叶片、叶轮等;静止部分包括气缸、隔板、静叶栅、轴承、汽封等。汽轮机的主要工作原理是,锅炉产生高温蒸汽,高温蒸汽进入高压缸、中压缸,推动叶轮、叶片转动,带动主轴,从而使蒸汽热能转化为机械动能。接着,汽轮机的转子通过联轴器与发电机转子相连,这样,汽轮机的扭矩就传递给了发电机,发电机的转子就会转动,将机械动能转化为电能。
        2火电厂汽轮机存在的问题
        2.1配汽方式问题
        现阶段,复合型配汽方式是汽轮机主要配汽方式,其在运行中每个阶段要的方式是不一样的。在启动或低负荷阶段,单阀就可以,然而低负荷阶段的运行效率较低,能耗损失较大。在高负荷阶段可采取顺序阀方式,运行效率也较高。
        2.2汽轮机启停
        就转子而言,当汽轮机处于运行状态时,其运行状况会出现改变,通常改变的是表面蒸汽参数,以此导致内部温度发生变化。因此,当转子工作时在高压高温条件下。如果转子发生变化,极有可能导致参数处理出错。这将在更大程度上威胁能好控制,汽轮机在启停时能耗使其控制,并且有所增大,进一步对汽轮机造成不良影响,无法确保其运行质量。
        2.3密封水系统问题
        在汽轮机中,应该密封其给水泵轴端,根据实际情况来看,所应用的密封方法一般为迷宫密封,致力于消除间隙,进而确保该部位的密封性。这一密封对策能够达到密封需求,不过不利于密封水回水,当水泵停运时,无法在第一时间回水,进一步导致水从油箱流,对油质造成污染,危及汽轮机运行安全。
        3火电厂汽轮机运行优化措施
        3.1配汽方式和启停的优化
        当汽轮机处于运行状态时,无法确保其负载的稳定性,在低负载条件之下,同样需要以汽轮机为对象,有效控制其运行能耗。对于该要求,以往所应用的复合配汽方式无法达到,因此,相关工作人员必须有效开展优化工作,解决好低负载条件下的能源消耗问题。汽轮机无论是在高负荷条件下还是低负荷条件下,通过应用三阀式配汽方式,均可满足其运行需求,并且达到能耗方面的要求,当处于高负荷状态时,这一方式还能够分担负荷,保证运行效率。为节约能源,可加强对一系列有效方式的应用,比如提高转换效率等。正因以上种种优势,逐渐扩大该配汽方式的应用范围。除此之外,相关工作人员需要优化启停过程,即使重复启停,仍旧能够将能耗控制在合理范围中。在优化启动的过程中,通常有机结合两个构成部分,一是高压缸,二是中压缸,基于此启动设备。当优化停止时,为节约能源减少消耗,往往应用两种方式,一种是滑参数停机,另一种是额定参数停机。滑参数停机指的是,正常停机额定参数停机只是短时间的停机,当设备和系统有一些小缺陷需要停机时,它要求机组停机后锅炉金属温度保持较高水平,以适应热态启动,缩短启动时间,它采用关小调速汽阀逐渐减负荷停机方式,而主汽阀前的蒸汽参数保持不变。因为关小调速汽阀使流量减少,而进入汽缸的蒸汽温度的下降只是调速汽阀节流降温,不会使汽缸金属温度有大幅度的下降。因此在30分钟内均匀的减负荷,不会有较大的热应力滑参数停机使调速汽阀保持全开,汽轮机负荷或转速随锅炉蒸汽参数的降低而下降,锅炉的金属温度相应下降,直至停机。额定参数停机指的是,停机过程中蒸汽的压力和温度保持额定值,用汽轮机调汽门控制,以较快的速度减负荷停机,这就是额定参数停机。

采用额定参数停机,汽轮机的冷却作用仅来自于通流部分蒸汽流量的减少和蒸汽节流降温,使得减负荷时间缩短,停机后汽缸温度能保持在较高的水平。但在大容量再热机组减负荷过程中,锅炉始终维持额定参数,这给运行调整带来很大困难,同时也造成燃料浪费。相较于后者,前者的优势更加突出,在优化汽轮机时能够发挥更大作用。
        3.2汽轮机疏水系统优化
        由于火电厂汽轮机的运行效率会受到多方面因素的影响,因此,需要对各个方面进行控制与优化,提升汽轮机的运行效率。比如,火电厂需要不断优化汽轮机的疏水系统,使疏水系统可以在汽轮机的运行过程中保持封闭性,做好有关的密闭性试验与检查工作,如果在疏水系统内存在污垢等,要及时清除,将水温、水位等维持在规定的范围内,保证疏水系统可以在汽轮机的运行过程中发挥应有的作用。
        3.3加强清洁油系统的管道并且对汽轮机进行运行
        优化汽轮机作为一项较为复杂的系统设备,不同部分在运行过程中所涉及的指标,都应该严格控制在安全工作的范围内,如果其中某一个子系统产生的问题,对整体的工作效率都会产生影响,所以设备在进行工作过程中,技术人员应该加强对各个环节和零部件的检测,一旦发现问题,应该及时的处理,做到发现问题立即整改。除此之外,还应该加强汽轮机有系统的清洁程度,避免由于机油不清洁造成杂质流入到轴承中,这样也可以减少设备的磨耗。技术人员在每天的日常工作过程中,应该针对有系统的管道进行定期清洁,确保火电厂的汽轮机运行状态良好,最终提高火电厂的经济效益。
        3.4提高汽轮机组的热效率
        提高火电厂的热效率意味着提高能源的使用效率,为我国的节能减排做出贡献。通常情况下,通常采用提高汽轮机组的初参数,降低汽轮机的排气温度等。提高气温则需要大量使用价格昂贵、加工工艺复杂的动力材料,综合经济效果并非有利。在一定的进气温度下,过高的进气压力会导致排气湿度增大,不但会加大湿气损失,而且会加剧低压部分叶片的冲刷腐蚀。上述操作可以在计算机所使用的金属材料和温度发生矛盾的情况下,使汽轮机的压力进一步提高,并且上述方法成为当代汽轮机动力装置进行大容量和高参数发展的必然选择。
        3.5加强对汽轮机的维修保养力度
        要想对汽轮机运行进行优化,实现汽轮机的稳定、高效运行,火电厂首先需要加强对汽轮机的维修保养力度。如果汽轮机得不到保养,出现故障问题得不到及时的维修,那么汽轮机就无法正常运行,给发电机的运行带来阻碍。因此,必须对汽轮机进行定期的维修保养。火电厂需要制定科学、合理的维修保养计划,提高对汽轮机维修保养的频率,并制定完善的责任制度,将责任落实到具体的工作人员头上,如果某一故障汽轮机没有得到及时的维修,就需要找到具体的负责人进行惩罚,从而督促汽轮机维修保养工作的高效开展,不会出现遗漏。
        3.6提高工作人员的综合素质
        针对火电厂工作人员综合素质较低的问题,火电厂需要提高工作人员的录用门槛,选择综合素质高、专业水平高的工作人员进入生产一线工作。同时,针对录用的工作人员,火电厂需要及时组织他们进行教育培训,向工作人员灌输生产知识,灌输汽轮机的操作知识,确保工作人员有着极高的综合素质、专业水平,能够熟练操作各种仪器、设备,能够掌握汽轮机的实际运行状况,并且能够自行解决汽轮机发生的简单故障问题。
        4结语
        综上所述,火电厂节汽轮机的正常稳定运转对电力行业可持续发展具有重要影响,而节能减排是当代众多企业所稳定发展的重要前提基础,为此,要想在当下激烈的市场竞争环境下站稳脚步,必须结合自身的实际情况对于生产运营存在的不足和问题,应有针对性有目的性的进行优化和调整,从而不断提高我国火电厂节汽轮机运行效率和实际节能减排的目标,实现火电厂的长远发展。
        参考文献:
        [1]李浩.关于火电厂凝汽式汽轮机冷端系统的运行优化策略探讨[J].山东工业技术,2019(06):179.
        [2]咸凤萍,他国山.火电厂汽轮机的优化运行策略探讨[J].电子世界,2017(20):58-59.
        [3]贾海龙.火电厂汽轮机的优化运行策略探讨[J].技术与市场,2016,23(08):43-44.
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