火电厂汽机热力系统运行优化研究

发表时间:2020/8/12   来源:《电力设备》2020年第10期   作者:李熙亮 张桂燕
[导读] 摘要:汽机是火力发电厂的主要设备,有着非常重要的作用,是热力发电机的原动机,能够为火力发电提供源源不断的能量供应,电厂发电情况的好坏主要由汽机热力系统运行的效率来决定的。
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        摘要:汽机是火力发电厂的主要设备,有着非常重要的作用,是热力发电机的原动机,能够为火力发电提供源源不断的能量供应,电厂发电情况的好坏主要由汽机热力系统运行的效率来决定的。因此,要保障汽机热力系统的正常运行,与此同时,也要不断提升汽机热力系统运行的效率。
        关键词:汽机;热力系统;优化
        为了保证运行过程中的安全问题,汽机热力系统往往由很多个不同的子系统组成,因此,想要进一步提升汽机热力系统运行效率,可以通过提升不同子系统功能性,进而不断优化改造汽机热力系统的运行情况。
        1.汽机热力系统参数对热经济性的影响
        1.1主汽/排汽参数
        对于发电热力循环来说,能够影响热力机组功能性的两个重要参数就是蒸汽初压和初温。初压和初温的升高能够提升蒸汽动力循环的平均吸热温度,这样能够让循环热效率提高。在确定了蒸汽初参数的情况下,适当地降低汽轮机的排汽压力,这样就能降低循环放热过程中的平均温度,也能够达到提升循环效率的目的。但是在提升初压和降低排汽压力的前提之下,往往会导致汽轮机湿度的提升,产生一定量的湿气损失,从而降低了末几级叶片的使用寿命,不利于汽轮机的安全运行。
        1.2再热系统参数
        通常在汽机热力系统运行的过程当中,为了减少排汽湿度过大的问题,会在系统中加入再热循环,这种方式就是把蒸汽引到锅炉之后再一次进行加热处理,不断提升蒸汽的温度,再把蒸汽通过管道输送到汽轮机中,通过蒸汽带来的动力让汽轮机不断的做功。一般来说,经过循环之后的蒸汽吸热温度会比主汽的质量高。再热系统能够提升汽机的经济性,主要是从以下几个方面表现出来的:(1)降低了末级的湿度和温度,减少了湿气损失的情况;(2)提升了工质的平均吸热温度。
        1.3回热系统参数
        在汽机热力系统运行的过程当中,抽汽级数、各个级别的抽汽压力等都是回热系统的主要参数。通过给水进行回热的处理,不仅能够减少汽轮机的蒸汽量,达到减少冷源损失的效果,与此同时,还能够提升锅炉内的平均吸热温度,减少做功能量的损失。
        2.汽机热力系统优化的重点和原则
        汽机热力系统运行优化工作的开展,应该根据实际的情况来做出全面细致的分析,在对系统运行情况展开调查、明确了优化原则之后再开展相关工作。在工作优化的过程当中,核心内容是汽机热力系统的能量转换问题。影响该系统能量转换的因素主要表面在这几个方面:外界、运行以及能效。在这三点影响因素中,最主要的问题是能效问题,也可以把能效当成是优化工作的重点来进行。除此之外,还应该关注优化中主设备和辅助设备的能耗问题,要及时发现主设备和辅助设备中存在的问题和故障,做到及时修理和保养。优化工作开展的过程当中,应该确保汽机能够正常运行。根据现有的汽机热力系统运行情况和对以往工作经验的总结来看,汽机热力系统运行优化的原则如下:(1)外部因素。应该不断提升相关工作人员的职业道德水平,提升其职业道德修养,要不断建立完善人员管理制度和设备使用标准,保证工作人员的操作符合相关规范,避免人为因素对汽机热力系统运行造成破坏;(2)能效因素。要重视汽机热力系统运行优化过程中设备的能源消耗;(3)运行因素。要不断对设备进行检查和维修工作,确保设备能够满足工作的要求和标准。
        3.汽机热力系统的系统能效优化
        为了优化汽机热力系统,要把实际工作情况和汽机结构进行有效结合,从实际出发,对汽机热力系统开展科学化的研究,避免出现不必要的损失。
        3.1机组能效优化
        在对汽机热力系统进行优化的过程当中,最主要的就是要先关注机组的运行情况。应该对设备疏水管和汽封的间隙进行严格检查。

汽机结构存在于多个高压导气管当中,因此,可以在高压导气管当中设置疏水管,其主要目的就是为了消除导气管中因高温而产生的凝结水,这样能够为提升设备稳定性打下坚实基础。但是就目前情况来看,高压导气管之间的距离比较近,并且汽机热力系统运行过程中的效率也比较高,各个设备内部都不会出现水蒸气,因此也就不会在高压导气管内形成凝结水,因此可以减少疏水管之类的设施,提升设备效率。在清楚疏水管之后,汽封和组汽之间的缝隙就变得比原来小,能够进一步提升能效的利用率。与此同时,如果要消除疏水管,就需要保证疏水阀能够正常工作,一旦高压导气管内出现了蒸汽产生的凝结水,可以通过疏水阀将这些水排出管外,保证设备的正常运行。
        3.2疏水系统能效优化
        根据对汽机热力系统运行状况的观察可以得出结论,高压导气管中的疏水阀有比较多的阀门,尽管根据相应的优化措施能够有效消除蒸汽对设备运行带来的影响,但是阀门也会存在一定的内漏问题,内漏会影响到能量的消耗,最终导致能源利用率不高,造成能源的浪费。在实际的工作当中,出现内漏主要是因为不具备有效的工作环境,与此同时,阀门前后的压力差比较大。这些因素就会导致阀门出现内漏的情况有不同的层次,因此针对不同层次的阀门内漏问题,也需要采取不同的手段。在实际解决过程当中,工作人员需要十分注意放水阀和疏水阀的质量问题,一旦阀门出现了泄露情况,就需要第一时间进行更换个处理。除此之外,还需要定期开展机组的检查和维修工作,目的就是为了降低设备出现故障的几率,也可以尽可能避免阀门不受到凝结水的侵蚀,提升阀门的功能性。
        3.3轴封系统和辅助蒸汽系统的优化
        在汽机热力系统运行优化的过程当中,还可以利用辅助蒸汽系统和轴封体系。(1)优化轴封系统。在这个过程中,可以使用布莱登汽封,这种方式具备更低的漏气量,也具有更高的抗磨损水平,能够有效改善汽封的漏气问题;(2)优化辅助蒸汽体系。凝汽器的使用,能够提升热能的使用效率,除此之外,还可以利用自动化的疏水器来取代高压导气管中疏水阀的功能。
        3.4重视清洁汽轮机组给油系统
        汽机设备在日常使用过程中,会因为工作环境的复杂性混入影响设备正常运行的杂质,这些杂质会影响到汽轮机组的油品质量,长此以往,会是汽轮机组出现内部故障,因此,还对汽轮机组的给油系统进行定期的维护和清洁,按照相关标准调整给油速度,确保汽轮机组在运行的过程当中不会受到杂质给其带来的负面影响。可以安装过滤网之类的设备,把其中的杂质过滤掉。
        4.汽机热力系统运行操作优化
        可以针对机组启动和气泵启动进行优化。优化工作的开展需要结合机组的实际情况来进行,在开展机组启动优化的时候,应该把注意力放在喷油试验上,在对机组的检修工作完成之后,还要重视主汽门的检查工作。对于气泵来说,它的启动时间比较长,需要辅助汽源参与到其中,还应该重视再循环门的能源供给情况。在机组停止运行之后,可以利用气泵给水,直到滑停完成。
        结语
        通过对汽机热力系统的运行状态研究,结合了各种优化的措施和手段,目的是为了提升该系统在运行过程中的稳定性,随着我国科学技术的不断进步和发展,汽机热力系统应该根据实际的运行情况来选择合适的优化手段,达到降低能耗的效果。
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