电厂汽机热力系统运行优化探究

发表时间:2020/8/10   来源:《当代电力文化》2020年第8期   作者:李兆麟
[导读] 近年来,我国各电力企业采取了有效措施
        摘要:近年来,我国各电力企业采取了有效措施,在优化工艺及实施节能改造等方面发挥了积极作用。如现有各电厂通过工艺改进及设备改造等,使得其发电机组及相关设备的使用性能得到了很大程度的提高,且也使得节能效果更高的明显。因此,现有电厂运行中,节能改造已成为现有企业经营与研究的重点,企业应采取有效的措施加强节能改造,以降低成本及提高企业的经济效益。对于此,本文以火电厂汽机为例,对其热力系统进行改进设计,以起到优化电力系统供应及实现节能降耗的目的。 
        关键词:火电厂;汽机热力系统;运行优化
        前言:
汽机为火力发电厂中较重要的部分,为火力发电提供能量供应。为保障发电效率和热能利用率,对汽机热力系统运行展开优化研究。具体地,详细研究了汽机热力系统中的系统运行、系统能效及系统运行操作等,以切实解决实际过程中的相关事项,有效保障热力系统的正常运行。
        1电厂涡轮机热力系统运行的优化分析
        1.1优化电厂蒸汽轮机热力系统运行的重要性
对于电厂来说,为了保证组件能具有较高的生产和运行效率,有必要确保每个系统和每个设备都能正常有效地运行,电厂汽机热力系统是许多电厂系统中功能突出的系统,其实际运行效率在一定程度上影响着电厂的整体生产效率。如果涡轮机热力系统效率低下,就很有可能导致故障的出现,使得机器在运行过程中出现运行中断的情况,那么需要涡轮机热力系统协助的电厂生产过程将无法正常执行,这会触发一系列生产步骤的中断,使得生产和操作工作没有办法实施。因此,有必要优化电厂汽机热力系统的运行。它不仅可以提高汽机热力系统的运行效率,而且还可以促进汽机热力系统的高效稳定运行。这在很大程度上对电厂的生产和运营产生积极影响,推动了电厂的日常工作顺利有效地进行,而且也可以提高电厂生产的安全性,确保电厂的安全也就是位工人的生命和财产提供相应的保障。
        1.2关于电厂热力系统汽机热力学系统优化经济性分析
结合现有情况,我国电厂所使用的汽机存在能耗过大的情况,能源利用率低及燃料消耗严重,对其环境造成了污染,且也影响其经济性。综合现有情况进行分析,影响汽机节能的主要因素有温度、压力、再热温度等。而如主汽机的温度、压力、再热温度等属于主要因素,其对系统的热循环效率具有重要的影响。同时,如汽机配套设备,如锅炉等,其排污能力、热力系统的泄露等,也可能造成对系统能源利用率造成影响。如余热的无限制排放等使得能源浪费严重。在该种情况下,现各电厂加大了对热电机组汽机节能的控制,并按照一定的原则对其系统进行了改造,有效控制了系统的效率及提高能源利用率。首先,结合汽机使用中的影响因素,主要包括外部因素、设备因素及运行因素等。由于设备因素对其的影响最大,实际管理中可作为重点进行考虑,即设备改造与优化是关键。同时,运行因素也是关键,如确定合适的运行控制工艺,并对其工艺进行改进等,可对提高系统的能源利用率发挥积极的作用。此外,管理因素,如汽机运行中加强对系统的巡检,发现问题及时处理等,可对控制系统运行的安全稳定性起到积极作用,一方面起到保证热力学稳定性的作用,对于节能及优化热效率发挥积极作用。
        2汽机热力系统的运行优化
        2.1各系统能效优化
2.1.1机组能效的优化
通过对设备疏水管进行缩减和对汽封间隙和阻汽间隙进行优化改进,从而对汽机热力系统机组的能效进行优化。

①有一定数量的疏水管存在于汽机的多个高压导汽管之间,但由于系统高压导汽管间距较小,所以其内部聚集大量蒸汽的可能性极小,且可通过高压缸调节级后面的疏水阀排出少量蒸汽。故可去掉这些疏水管,以减少蒸汽的损失;②部分机组设备的气封间隙为2.5毫米,以此来防止机组设备发生动静摩擦,使机组的工作效率提高。
2.1.2疏水系统能效优化
机组有较多的疏水阀阀门,且频繁出现阀门内漏问题,从而导致系统热能损失。实际上,汽机机组阀门内漏量较多,外漏量较少,给系统的经济性造成较大影响的是高温高压管道上的疏水阀门的泄漏。阀门前后差压大、工作条件恶劣和机组启停时的蒸汽冲刷是导致系统部门疏水阀门泄漏的主要原因,同时不同原因造成的内漏程度不同,对系统造成的影响程度也不同。可以通过定期检查机组的各类疏、放水阀,及时修理和更换泄漏阀门,解决汽机阀门内漏问题。主蒸汽、再热汽和抽汽系统的管道和阀门对机组的正常运行至关重要,一旦其存在内漏问题那么影响严重,因此必须加以重视,对这些部位进行重点检修;在部分汽机设备中,中压缸的启动需要使用高压缸上的排气通风阀。但系统进行倒缸操作的前提是汽机转速务必达到每分钟2650转,该状况下的汽轮机中压缸启动功能是无效功能。为了提高系统能效,可适当减少通风阀。
2.1.3轴封系统能效优化
对轴封系统进行能效优化,从而实现汽机热力系统的运行优化:①布莱登气封具有间隙小、漏气量少和磨损程度低的特点,为了提升系统的能效,在汽机高压排汽平衡盘处和高压缸前等位置可使用布莱登气封;②为了提高系统的热能利用率,可通过增大轴封加热器的面积,从而使其承受更多压力。
        2.2系统运行操作优化
2.2.1汽泵启动优化
汽泵启动过程中其耗电量巨大,花费时间长达20小时,因此在机组启停过程中优化汽泵启动过程,可以有效减少汽机耗电量,提升汽机热力系统的能效。①只有利用辅汽汽源,才能实现机组启动时汽泵的全程启动。具体流程为:先利用高辅汽源冲动小机给锅炉供水,再给锅炉点火。但保证汽泵再循环门在锅炉上水的过程中保持全开的状态,并在机组冷态启动点火后,务必对其振动情况进行监测,并全程通过汽泵给水;②除了在机组破坏真空前将汽泵运行停止外,从机组开始滑停直至结束全程均需汽泵给水。
2.2.2机组启动工作的优化
完成机组启动工作的优化是进行汽机热力系统运行优化的前提。①在机组检修完成后,需进行主汽门和调速严密性试验,但需缩短机组启动时间,从而减少试验对机组的冲击。在进行机组小修时,无需做汽门严密性试验;②在进行机组小修时,需要进行喷油试验,无需做汽门严密性试验。但在机组检修完成后,则需进行主机超速试验。此外,为了避免机组设备因转子应力损坏,务必在机组带10%额定负荷运行4小时后超速试验。
优化工作需根据实际情况展开分析,明确优化原则后展开工作。汽机热力系统的能量转换效率是优化工作的重点,影响因素可分为外部因素、能效因素及运行因素。其中,能效因素对热力系统的影响较大,可作为主要优化方向展开。
        3结论
做好电厂汽机热力系统运行优化工作,在对电厂汽机热力系统能效进行优化时,要对轴封系统和辅助蒸汽系统进行优化。在对电厂汽机热力运行操作进行优化时,要做好机组启动优化、汽泵启动优化工作。根据当前电厂汽机热力系统运行的实际情况尽量减少系统运行过程中能源的消耗。同时,要对电厂汽机热力系统运行优化中的经济因素进行分析,从而保证电厂汽机热力系统的稳定性。
        参考文献:
[1]张晓堃.电厂汽机热力系统运行优化研究[J].智库时代,2019(38):260-261.
[2]张丽真,支娜娜,李华.电厂汽机热力系统运行优化研究[J].通信电源技术,2019,36(04):260-261.
[3]邓晓晓.电厂汽机热力系统运行优化研究[J].南方农机,2018,49(20):118.
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