电厂集控运行中汽轮机存在的问题及优化策略 王杰

http://www.chinaqking.com 期刊门户-中国期刊网2019/12/18来源:《基层建设》2019年第26期文/王杰
[导读]摘要:现当年,随着我国工业化和城市化进程快速发展,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。

        国家电投集团平顶山热电有限公司  河南省平顶山市  467000
        摘要:现当年,随着我国工业化和城市化进程快速发展,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;问题;优化策略
        引言
        我国目前能源结构的体现就是油少煤多,在电力这项资源的获取上主要还依赖火力发电。随着社会的发展进步,电厂不管是技术上还是在设备上都有了翻天覆地的变化,吸收了非常多的先进技术也引进不少的新设备,对于电厂来说取得了很大的进步。为了能够更好的满足现在人们日常生活用电需求,电力行业也内部做出了重大变革,还优化升级了全国的电网结构,但是想要更好的提高电厂的生产效率,其关键的核心还是在于发电设备上,所以对于汽轮机的优化和升级也是非常必要的。就目前而言我国各地电厂的汽轮机都存在一定的问题,不仅运行的效果差,生产效率也非常的低,甚至部分电厂的汽轮机,威胁着人们的生命财产安全。
        1汽轮机的组织结构特点
        除了根据工作原理可以把汽轮机分成冲动式汽轮机和反动式汽轮机以外,还可以根据结构把汽轮机分为单级汽轮机和多级汽轮机;根据热力特性也可以将汽轮机划分为凝汽式汽轮机、供热式汽轮机、背压式汽轮机、抽汽式汽轮机等。在实际生活中,火电厂中应用最广的就是凝汽式汽轮机。凝汽式汽轮机包括凝汽器、凝结水泵、循环水泵以及抽气器,这些凝器设备是汽轮机运行的辅助设备。在凝气设备中,排汽遇冷凝结为水,使得体积骤减,原来空气充斥的密闭空间成为真空状态,气压降低,蒸汽的理想焓降增加,装置的热效率得到相对的提升。凝汽式汽轮机的排气压力对运行效果也有影响,冷却水的进水温度和冷却倍率都会影响排气压力。冷却倍率高,就能够获得较高的真空度,但是也会使得循环水泵的功耗和设备资金增加。在上个世纪五六十年代,汽轮机开始在电厂投入使用,并且取得了不错的成果和效益。但是随着社会的进步和发展,我国的能源结构也在不断地调整,之前的汽轮机不能满足发电厂运行需要。而且在当前我国的发电厂中,汽轮机运行机组老化问题并不少见,工作人员应该对汽轮机进行及时的检修、诊断故障,应对设备的突发情况,及时规避安全问题和隐患。
        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机组能力问题
        汽轮机运行中,经常出现高压缸排气量过大的问题,使得实际的气压值明显高于气缸的理论设计值,在此过程中,由于气阀压力过大,导致其外观和喷嘴变形,大量的热力能源被消耗,机组的运行性能降低,严重影响汽轮机的整体运行效率。此外汽轮机的密封效果也会影响气阀压力,当汽轮机的密封效果较差时,会使系统内的漏气量加大,由此增加系统的能源消耗。此时,倘若系统内的负荷较大,便会影响汽轮机运行的稳定性与可靠性,降低集控系统的运行效率,不利于电厂提供优质的电力供应服务。
        2.3密封水系统的问题
        通常来说,汽轮机汽动给水泵轴端密封采用的都是迷宫密封,这种密封设计在汽动给水泵紧急停机的情况下,会经常发生密封水回水不畅的状况,使得小机油箱中进水,对汽动给水泵的正常运行造成极大的安全隐患。
        3电厂集控运行汽轮机的优化措施
        3.1优化汽轮机的配汽方式和启停
        汽轮机运行过程中的负载不能保持稳定,在低负载状态下,还要控制汽轮机的运行能耗。传统复合型配汽方式不能满足此要求,优化设计人员需要对配汽方式进行优化创新,使其能改善低负荷能耗问题。三阀式配汽方式可以满足高负荷和低负荷两种状态的汽轮机运行要求和能耗要求,且在高负荷状态下,其还可以分担负荷,减小汽轮机的运行负担,提高其运行效率。在能源节约方面,其可以通过提高转换效率等方式来减少能耗。这些优势都使得该种配汽方式应用更加广泛。优化设计人员还要对启停过程进行调整优化,使其在频繁启停状态下,不会造成过多能耗。在启动优化中,主要将高压缸和中压缸联系起来,在两者结合状态下,开启设备。在停止运行控制中,主要借助滑参数停机方式和额定参数停机方式来达到节能降耗目的。前者的作用优势要优于后者,其在汽轮机运行效率优化改善和机组部件温控中占据优势。
        3.2完善辅机结构
        为进一步优化电厂集控系统的运行效率,相关人员需要对供电系统中的辅机进行完善,提高设备的应用性能。针对系统中的循环水泵的优化,工作人员应认识到循环水泵对系统运行的重要性。在汽轮机正常的运行状态下,凝汽器的压力会影响水泵的工作情况,因此,为提高设备运行的稳定性,技术人员应利用先进的操作手段合理降低凝汽器的压力。在具体的工作环节,技术人员还需要对水泵的运行压力进行实时检测,尤其是在循环水量增加的环境条件。通过对其科学合理的控制,可显著提升发电控制系统的安全性。此外,冷却液作为汽轮机辅机结构的重要组成部分,对其合理有效的使用,可优化汽轮机的运行效率。在具体的应用环节,冷却液可降低汽轮机设备的运行温度、降低能源消耗。值得注意的是,对冷却液的使用应坚持适度合理的原则,避免出现浪费问题,工作人员需要在实践环节开启调节阀门,控制冷却液的流速,进而使辅机结构达到最佳的优化效果。
        3.3优化给水泵
        以往都是通过定速给水的方式来运行给水泵,但是这种方式存在着明显的缺陷,因为会造成很大的节流损失。要优化给水泵,就要求技术人员依照变动的速度和平移泵的曲线来设计,相比于定速的给水泵,变速的给水泵能够解决许多问题,比如说调节阀控制水流量的问题,变速自动控制水流的调节方式可以有效的缓解发电汽轮机在低负荷状态下能源损耗的状况,这样不仅起到了节能效果而且还能提高电厂的发电效率,提高经济收益。
        3.4定期清理高压管道
        优化锅炉的大小和燃料的质量与充足量对于水温调节优化是必不可少的,当水温不高时,必然需要充足的燃料来进行加热,而这就造成了大量的浓烟排放,热量也流失。所以对高压管道进行定期清理,可以有效的提高热传递的效率,降低热能的损失,实现节能。
        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。除此之外,还可以解决我国现阶段的供电问题,促进社会经济的发展,为人们的学习生活提供更多的保障。
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