浅析火力发电厂汽机辅机优化方向

发表时间:2020/8/12   来源:《电力设备》2020年第10期   作者:施华
[导读] 摘要:本次研究对火力发电厂汽轮机组辅机相关情况实行分析,对火力发电厂辅机现状加以研究,对火力发电厂汽机辅机优化的对策进行探讨,旨在明确火力发电厂汽机辅机存在的管网性能、方案问题后,从循环水泵、抽气设备、给水泵、汽机辅机给水浆、汽机辅机加热器方面出发进行优化处理。
        (江苏国信靖江发电有限公司  214500)
        摘要:本次研究对火力发电厂汽轮机组辅机相关情况实行分析,对火力发电厂辅机现状加以研究,对火力发电厂汽机辅机优化的对策进行探讨,旨在明确火力发电厂汽机辅机存在的管网性能、方案问题后,从循环水泵、抽气设备、给水泵、汽机辅机给水浆、汽机辅机加热器方面出发进行优化处理。
        关键词:火力发电厂;汽机辅机;优化
        火力发电厂汽机辅机优化可满足自身发展需要,其构成、运行比较复杂,因而需要明确存在的具体问题后,有的放矢的进行火力发电厂汽机辅机优化,以此使得机组运行稳定、安全,避免发生能耗浪费现象,有效维护社会经济效益。
        一、火力发电厂汽轮机组辅机相关情况分析
        火力发电厂汽车轮组通过凝气、冷却、抽气几个设备构成,几种设备相互配合利于汽车机组正常运行。其中,冷却设备供水系统中包括开放系统、封闭系统,后者还可以分成喷水池、冷却水池,以及冷却塔接系统。火力发电期间不但能节省投入资金,而且能够为运行管理提供支持[1]。凝气设备经汽机排气口设定真空状态,确保汽机循环热能效率,不断形成循环系统、及时将补给水中的氧气排除,实际运行期间结合具体状况考虑排气/疏水回收。凝气设备通过凝汽器、抽气设备和循环装置形成,凝汽器中存在凝结气体,直接关系到凝气设备运行、安全问题,需相关工作人员引起重视。抽气设备通过容积式真空泵、射流式抽气器构成,在压力条件下提高运行的稳定性,作为汽机结构中的主要部分,射流式抽气器的操作比较复杂。
        二、火力发电厂辅机现状研究
        (一)管网性能建设问题
        现代技术发展下用电量不断增加、火力发电厂辅机性能得以改善,然而因火力发电厂重单个对象性能、轻管网性能,在辅助设备、管网联合应用的过程会在一定程度上降低汽机辅机综合性能、火力发电效果,所以应该持续改进火力发电厂汽机辅机的性能[2]。
        (二)汽机辅机方案问题
        汽机辅机会随着用电量的增加而变化,确保火力发电厂稳定运行,可以为人们提供足够的电能。需要注意的是,汽机辅机复杂、我国汽机辅机技术和国外比较有较大差距,所以应进行汽机辅机技术/方案方面的完善工作。
        三、火力发电厂汽机辅机优化的对策探讨
        (一)循环水泵优化对策
        汽轮机组、冷却水温度条件下,凝汽器压力容易受到循环水流量改变影响,直接关系到循环水泵功耗情况。如果循环水流量增加,凝汽器压力则会降低,这时机组的力和循环水泵功耗加大。水流量增加后水泵功耗会和机组的力相抵消,这时循环水流量加大、汽轮机组处理增加,并且会在水泵功耗最大条件下凝汽器运行压力达到最佳的背压。趋于该种条件下,循环水泵能保持在最理想的运行状态,火电厂汽轮机组配套循环水泵台数有具体要求,易在一定程度对循环水流量调节情况构成威胁,为改善水泵运行方式建议在现水泵台数组合条件下,形成不同的运行模式[3]。经对各种循环水泵组合,测定凝汽器性能、汽轮机出力增加,以及循环水泵流量、循环水泵功耗等情况,根据循环水温度、负荷计算水温运行背压、机组负荷运行背压,从而明确循环水泵的运行路径。以某火电厂机组为例,对循环水泵运行加以研究,该机组循环水系统使用2台相同型号循环水泵处理,可通过联络管连接,多采用1机1泵、2机2泵,以及2机3泵/4泵的方式处理。经计算可获得各种循环水进口温度、机组负荷循环水泵运行的最理想模式,而为提高机运行的稳定性、可靠性,建议实行2机2泵、2机3泵运行模式,将循环水系统联络门打开,以便在水泵发生故障后确保凝汽器为连续出水的状态。
        (二)抽气设备优化对策
        汽轮机组抽气设备主要工作:开启机组期间构建真空状态,机组运行时将渗透到凝汽器中的不凝结气体、空气抽出,从而确保真空情况可简单理解为采用抽气设备,保证凝汽器真空度[4]。

相关需要注意事项:工作液温度、真空泵转速、吸入口温度、吸入口压力等,均会对抽气设备工作质量造成直接影响。因此,可采取地下水冷处理真空泵工作水,夏季保证抽吸能力、降低真空泵能源消耗,同时有效改善凝汽器换热条件、真空度。因地下水使用后会排入循环水系统中,利于及时为给水塔补水,使水资源得到合理的利用。
        (三)给水泵优化对策
        电动给水泵属于火电厂耗电量较大辅机,直接关系到汽轮机组的运行情况,因而需不断优化给水泵,在开启炉供气运行模式下确保汽包压力<0.8MPa,在此之后开启冲动小轮机——锅炉供水,这时给水泵为备用的状态,机组启停后不需启停给水泵,就可以获得控制电能的效果。除此之外,如果通过启动给水泵改善机组滑压,节能的同时还可以降低小汽轮机的电能。
        (四)汽机辅机给水浆优化对策
        给水浆,为火力发电汽机辅机主要部分,能将除氧箱中抽出的水压力提高,然后降水送至锅炉。当前,给水浆推动多进行电动机推动方法、汽轮机推动方法。按照电动机推动水浆能分成:恒速、变速,经给电动机推动给水浆偶合器、调节不同负荷速度,以此降低负荷功率避免发生浪费现象,通常来讲大容量水浆可应用电动机推动给水浆[5]。一般来讲,火力发电厂第一次开启时可选用汽轮机推动给水浆方式处理,这时转速为3000转/min,从而利于促进水浆循环。需要注意的是,若运行期间发生低负荷情况无法关闭给水浆,则易引发大量蒸汽浪费问题,故此高负荷运行的过程需合理使用汽轮机推动水浆,结合低负荷运行时间使电动机更好的推动水浆。
        (五)汽机辅机加热器优化对策
        加热器属于火力发电厂汽轮机辅助设备中最关键的设备,汽机辅机设备运行过程占据重要作用,加热器中的所有部分均参与到机组运行中,若加热器发生问题会影响到汽机辅机运行状况,工作期间汽轮机抽气压力存在不同级别,各级别压力汽轮机内功能有一定差异,压力更大、功能级别更高。加热器系统抽气压力更低,汽轮机运行压力则会增高,进而确保抽气作业性能。经回热系统端差的变化,对加热器进行检查如果加热器传热端较差,出水温度则会下降影响到抽气量[6]。加热器降低传热端较差出水温度、抽气量则会发生直接变化,因而应按照传热端差原则,结合汽机辅机状况调整汽机辅机。
        (六)回热加热器优化对策
        加热器运行过程中比较容易发生故障,机组需及时关闭故障加热器,做好加热器运行控制工作,能结合回热加热器运行明确冷却、疏水冷却方面的特点,作以U型管板卧式、倒立式高压加热,严格控制加热的范围。待蒸汽冷却后给水加热,容易使疏冷却系统运行水温提高,为顺利抽气工作打下基础。
        结语
        经济快速发展下,火力发电厂获得了较好的发展前景,汽轮机组运行、电能间的联系紧密,机组负荷率较高,所以容易导致辅机长期运行消耗大量的电能。针对于此,应以降低能耗为主进行火力发电厂汽机辅机优化工作。
        参考文献
        [1]张一明.浅谈火力发电厂汽机辅机的优化[J].科学与财富,2018,000(010):123-124.
        [2]李杰.关于优化火力发电厂汽机辅机运行的一些分析[J].科技创新导报,2018,15(23):100-101.
        [3]李爽.关于优化火力发电厂汽机辅机运行的一些分析[J].建筑工程技术与设计,2018,000(012):5273.
        [4]方磊.火力发电厂汽机辅机经济运行优化策略探讨[J].环球市场,2018,000(003):15.
        [5]李积富,鲁富英.火力发电厂汽轮机辅机优化运行的研究[J].科技创新导报,2018,15(21):96-97.
        [6]蒋开颜.论火力发电厂汽机辅机经济运行优化策略[J].通讯世界,2019,26(03):313-314.
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