大连泰山热电有限公司 辽宁大连 116021
摘要:电厂汽轮机作为电厂的重要组成部分,其运行的经济性可以在很大程度.上影响机组的运行性能,本文从汽轮机运行主要因素出发,分析了汽轮机运行优化与节能的一些方法,从汽轮机启动、运行以及停机三个方面分析了汽轮所处不同状态是的运行优化方法。本文可以为实际从事汽轮机运行管理的相关人员提供参考。
关键词:汽轮机运行;经济性;优化;节能减排
引言:在火电厂的生产运营过程中,汽轮机真空偏低是一个十分常见的问题,对机组的安全,经济运行都有着较大的影响。如果汽轮机的真空偏低就会导致机组煤耗的增加,降低经济性。另外如果是因为空气泄葡而导致的真空偏低,就会使得凝结水中的含氧量提高,进而造成设备的腐蚀、损坏,增加了发电厂的检修与维护成本。我们可以看出,火电厂汽轮机的真空系统作用较大,一旦出现问题就会阻碍发电设备的正常运行。
1凝汽式汽轮机冷端运行概况、作用及意义
在现代化的火电站大型凝汽式汽轮机组的热力循环中,凝汽设备主要作为冷源参与.整个机组的热力循环,其主要功能是将汽轮机进行排汽并凝结成水的形式,同时在汽轮机的排汽口处建立并维持一定的真空度。由汽轮机的工作原理可知,其效率和功率会受到凝汽器真空度因素的影响,凝汽器为冷端系统的核心,因此凝汽器的真空度会影响到冷端系统的运行效率,进而影响整个汽轮机组的热经济性。我国对于冷端系统运行的研究不断深入,但目前我国的相关企业和设备中,冷端耗能的问题仍然需要进一步解决。锅炉给水中溶解有一些不凝结气体,它们会随着锅炉燕汽一同进入汽轮机,当燕汽在回热加热器和凝汽器内凝结时,大部分不凝结气体逸出,积存在凝汽器内。现阶段,煤矿掘进当中深孔爆破技术的应用,不但可以对爆破作业的整体质量可以提升,还能够将爆破当中所存在的岩石环境损害有效避免。所以,深孔爆破技术是提升煤矿掘进生产中相关爆破作业安全系统他剩的主要要点。但是,在应用当中,爆破技术人员对深孔爆破技术的作用没有认识到,使得应用控制当中缺少很多不合理的情况。因此,就需要对深孔爆破技术应用作用合理控制,确保对相关方式进行优化,这样,煤矿掘进工程的实际生产效率,需要在确保安全可靠的基础上能够有效的满足各个行业对于矿山资源的实际需求。不凝结气体及时抽出,以维持凝汽器的真空,改善传热效果,提高汽轮机设备的热经济性。凝汽设备主要由凝汽器、循环水泵、凝结水泵、抽气设备以及它们之间的连接管道和附件等组成。凝汽设备的工作过程是:汽轮机做完功的排汽进入凝汽器并在其中凝结成水,排汽凝结时放出的热量被循环水泵送入凝汽器冷却管中被冷却水带出冷却设备,凝结水通过凝结水泵从凝汽器底部的热井中抽出,升压后送入主凝结水系统。当比体积很大的排汽在密闭凝汽器中凝结成水时,其体积骤然缩小(在0.005MPa压力下,蒸汽被凝结成水时,体积编小为原来的1/28050),使凝汽器形成高度真空。
2凝汽系统的运行优化问题
凝汽系统的运行优化主要是围绕凝汽器的最佳真空进行的。其主要目标是在维持凝汽器最佳真空的前提下,使系统的能耗最小。主要内容包括循环水系统管路优化、循环水量的优化调度、抽气设备的优化投运及胶球清洗的优化决策。循环水泵能耗很大,并且循环水量在各汽轮机组之间的分配直接影响各机组的出力和全厂的经济性,合理地选择循环水的运行方式对于提高发电厂的经济效益有着重要的意义。循环水泵的功耗与循环水量和和泵的扬程有关,所以循环水系统的优化包含循环水量的优化调度和循环水管路的优化两个方面。
循环水优化调度的目的是根据机组负荷及循环水初温,以最小的功耗,使得凝汽器达到最佳真空。对于已有的运行工况,最佳真空的数值同凝汽量及循环水的进水温度有关,其中凝汽量决定于汽轮机的负荷大小,循环水温度则决定于气候条件及供水方式,这两者在运行条件下是无法改变的。这样,在凝汽器的独立变量中,仅可改变循环水量。对叶片不可调循环水泵系统,实际运行中只可用改变循环水泵运行台数以及不同组合的方法来改变流量。因此早期问题归结为:当凝汽量及循环水温度变化时,确定水泵的运行台数及其配合方式问题(当水泵型式及特性不同时)。在实际工作中常将循环水泵的最佳运行方式作成工况图以备现场查用。为了绘制水泵运行曲线。必须利用以下关系式:汽轮机功率变化与凝汽量、背压的关系:凝汽器特性,循环水泵耗功与供水量的关系。这些关系可通过大量实验得到。随着计算机应用的普及,为确定发电)循环水系统的最佳运行方式提供了新的途径。因此,确定循环水的优化运行方式变得较为简单和切实可行。所以国内外一些电厂 早已开始应用计算机来确定循环水系统的运行方式,并取得了一定的效果。例如70~80年代在前苏联,提出了“利用计算机优化循环水工况”,并在电厂付诸实施: 80年代我国吉林省电力局提出“ 利用计算机确定热电循环水最佳运行方式”,也在一些电厂进行了实践和推广。循环水管路的优化目的是在保持循环水泵不变的情况下,尽可能地减少循环水管路阻力,因为从流体力学可知,循环水泵的工作点由泵的特性曲线和管路的特性曲线共同决定,降低循环水管路的阻力,就可以增加循环水流量,降低水泵功耗。管路设计不合理,凝汽器虹吸效果不佳,均会造成循环水泵多消耗电能;凝汽器水室水流不均匀也会影响到凝汽器换热效果。
3凝汽设备的任务及组成
在电站凝汽式汽轮机组的热力循环中,凝汽设备起着冷源的作用,其主要任务是将汽轮机排汽凝结成水并在汽轮机排汽山建立与维持一定的真空度。大多数凝汽器是管壳式结构的换热器,排汽进入凝汽器壳侧,由循环水泵提供的冷却水作为冷却工质,将排汽凝结成水,并带走蒸汽凝结时放出的热量。凝结的水则通过凝结水泵抽出,送往锅炉。蒸汽凝结使单位容积的蒸汽分子密度减小,导致汽侧空间压力降低,形成真空。在凝汽器开始工作时必须利用抽气器将壳侧空气抽出以建立真空,并且将凝汽器工作过程中从真空系统不严密处漏入的空气以及夹带在汽轮机排汽中的空气不断地抽出,以维持真空。汽轮机凝汽设备的冷却方式主要有开式冷却系统(直流供水)和闭式冷却系统(循环供水)两种。以江、河、湖、海等水作为冷却水的供水系统是开式冷却系统;采用专门的冷却塔,冷却水在凝汽器与冷却塔之间进行循环的冷却水方式是闭式冷却系统。根据汽轮机工作原理,凝汽器的真空度对汽轮机装置的热力循环效率、功率有很大影响。但是不能认为仅仅是由凝汽器建立与维持真空度,实际上抽气器、冷却水泵、凝结水泵等设备的选型、设计是否正确,与凝汽器的匹配是否合理,工作状况是否正常等,都对凝汽器的真空度有很大的影响。另一方面,也不能把凝汽器真空的建立与维持看成仅仅是抽气器的事,因为单纯依靠抽气器的工作,无法在机组运行时维持真空。
结语:在火力发电厂中,汽轮机的真空系统作用极大,影响着火电厂的生产与发展。并且这一系统十分复杂,影响因素也比较多,一旦出现问题将会对火电厂产生较大的影响。因此,火电厂需要积极分析汽轮机真空系统出现问题的原因,加强对这一方面的研究,保证机组的安全高效运行,提高火电厂的经济效益与生产水平。
参考文献:
[1]张卫会,李勇,周振起,利用汽轮机真空系统严密性试验获取更多信息的研究01.汽轮机技术,2001 (6),
[2]李勇,董玉亮,杨善让.汽轮机真空系统严密性试验结果的修正方法研究[1.中国电机工程学报,2002(1),