摘要:目前,随着我国社会经济的发展,人们的生活水平得到了普遍提高,人们对电力的需求量也在随之增加,这对现代电厂来讲是一个巨大的挑战。汽轮机运行是电厂集控运行中最重要的运行方式之一,汽轮机运行的工作效率直接影响了电厂的电力生产。在新的电力需求下,现代电厂要想满足人们生产生活用电,就要提高集控运行中的汽轮机的运行方式。本文就对电厂集控运行汽轮机的优化措施进行深入探讨。
关键词:电厂;集控运行;汽轮机;优化措施
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、电厂集控运行中汽轮机概述
1.1定义和构成
在电厂集控运行工作中,汽轮机是集控运行的核心设备,汽轮机运行的有效程度很大程度上决定着电厂的工作稳定性。汽轮机是一种将热力能源转化为电力能源的旋转机械设备。汽轮机在运行过程中利用的是冲动作用的原理。现代的汽轮机设备主要分成旋转工作部分和静止工作部分两个部分。其中转动部分是汽轮机的重要组成部分。转动部分由主轴、叶轮部分、联轴器和动力叶片共同组成。另外,静止部分又分为五个工作部分组成,其中分别是隔板部分、气缸构件、进气部位、机器轴承和汽封设备。在汽轮机运行过程中,每个工作部分各自完成工作又相互配合,使汽轮机能够正常的运行。
1.2工作原理
一般情况下,汽轮机的运行原理主要包括冲动原理和反动作用原理。首先是冲动原理,在冲动原理作用下,汽轮机蒸汽喷嘴中的蒸汽受力的作用在叶气道中改变了运行方向,从而推动叶气片的运行发生转动,这样使汽轮机的热力能转化为机械的能量。换言之,汽轮机蒸汽作用使汽轮机叶片产生动能。其次,反动作用原理,反动作用原理也是利用汽轮机蒸汽喷嘴中的蒸汽来推动叶片运动的,但是与冲动作用的原理不同,在于反动作用原理不是改变蒸汽的运行方向,而是使蒸汽膨胀加速。在汽轮机运行过程中冲动作用和反动作用相互配合,使蒸汽喷嘴中的蒸汽膨胀并转变运转方向,推动叶片进行工作。
2、目前汽轮机出现的问题
2.1汽轮机的配汽方式问题
目前汽轮机的主要配汽方式是复合型配汽方式。在汽轮机工作的过程中,不同的阶段需要不同的方式来运行汽轮机。在汽轮机的启动阶段或者是低负荷阶段,只需要通过单阀的方式来使汽轮机运行,但是低负荷阶段的运作效率不高,也会造成耗能损失严重。在高负荷阶段,可以通过顺序阀的方式让汽轮机运行,它的运行效率也比较高。
2.2汽轮机的启停问题
其实转子的应变能力就是汽轮机的启停,在正常运行的阶段,转子的蒸汽参数会发生升降的幅度和变化,转子内部在一个动态的温度场内,转子也要长期在高温高压下工作,一旦参数处理不当,汽轮机的启动和停用都会出现比较大的损耗。这不仅会影响到汽轮机的工作效率,也会让汽轮机的寿命缩短。
2.3汽轮机的机组能力问题
汽轮机的汽阀是影响汽轮机能耗的主要原因。汽轮机的气阀分为两种,单阀调节和顺序阀调节。单阀调节的实现是由汽轮机的蒸汽参数来直接调节和控制;顺序阀的调节是由汽轮机的喷嘴来控制。但是,在汽轮机运行的过程中,单阀调节和顺序阀调节都是只能在气阀压力较小的时候才能运行;当气阀压力较大的时候,容易造成外缸变形和喷嘴变形,密封性和部分机组能力都会损失,造成的后果就是汽轮机机组耗能增大。
2.4工作人员的综合素质较低
电厂工作人员的专业水平、综合素质在一定程度上也影响着电厂整体的生产效率,影响着汽轮机的运行状况。如果电厂工作人员有着极高的综合素质,能够熟练操控汽轮机进行运行,并且能够及时掌握汽轮机的运行状况,能够根据汽轮机运行状况的变化做出正确反应,那么汽轮机就能够一直保持高效的运行状况,不会轻易出现故障问题。综合素质高、学习能力强的工作人员还可以很快的学习到新的知识,能够操作最新型的汽轮机,并且能够自觉记录、分析工作过程中出现问题进行改进,最终促使电厂生产效率的不断提高。但是在我国电厂实际运行过程中,一线工作人员的综合素质通常较低,许多工作人员的专业水平不高,仅仅经过一段时间的学习、培训后就进入了生产一线进行工作,掌握的专业知识不够全面,对于汽轮机的操作也不够熟练,汽轮机发生故障问题后,通常不知道该如何进行操作来解决故障问题。同时,工作人员的综合素质、学习能力较低,在面对新的操作仪器、设备时,这些工作人员就无法顺利操作这些新设备、新仪器,使得电厂无法顺利进行生产,生产效率大大降低。此外,我国部分电厂内部的监管力度不够,许多工作人员在工作过程中会出现偷懒、消极怠工的问题,使得汽轮机无法保持高效率的运行状态,电厂的生产效率无法达到最高。
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优化汽轮机的机组和循环水泵
机组和循环水泵属于汽轮机的辅机设备,优化设计人员需要使其处于高效运转状态,需要使其性能和协调性满足汽轮机运行要求,其才不会成为汽轮机高效运行的影响因素。在机组优化中,设计人员需要站在节能减耗和高效运行角度上,提升机组性能参数。在循环水泵优化设计中,需要使凝汽器处于最佳压力状态,该种状态下的凝汽器压力与水泵功耗和机组能耗有直接关系,在汽轮机运行中,后两者会互相抵消,产生的差值便等同于凝汽器压力。所以当凝汽器压力最佳时,机组出力会最小,水泵功耗最小。
3.3保证汽轮机最佳真空状态
真空状态主要反应凝汽器的运行情况,其会对机组单元安全可靠性产生直接影响,在过去,汽轮机的真空状态一般较低,这会影响汽轮机运行效率。所以优化设计人员还要致力于提高汽轮机的真空状态,使其处于最佳状态。在优化设计中,主要对汽轮机的真空系统进行监控,使其严密性得到保证。在监控中,如果出现漏洞,还要及时补漏。汽轮机组循环水泵的运行情况会对真空系统产生间接影响,工作人员还要落实维护措施,使前者运行安全可靠。凝汽器中的轴封系统和水封会影响真空系统的密封性,所以其也需要被纳入到监控范围内。轴封加热器处的水位还要满足标准要求。水封设备质量与性能还要满足密封性要求,避免其成为失水漏气罪魁。抽气器在切换运行操作过程中,不能出现差错,不能对真空系统造成影响。真空系统连接着相关的保护装置,该装置需要一直处于正常运行状态,性能参数需要满足标准要求。在检查中,如果出现整定值不满足要求,还需要调整该参数。
4、结语
当前我国的能源紧缺,在这样的大背景下,我国电力行业应该加快对汽轮机运行效率的提高,通过对汽轮机的配汽方式、汽轮机的启停、汽轮机辅机等方面进行优化处理,使得汽轮机能够在良好的状态下工作,有效的实现经济化与效益化,使得资源得到充分的利用。
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