探讨电厂集控运行中汽轮机运行优化策略

发表时间:2020/10/10   来源:《中国电业》2020年6月第16期   作者:赵凤权
[导读] 随着我国经济、社会的发展,我国工业生产、人民生活的用电量也在不断增加,对电能的需求不断加大,这在增加电厂工作任务的同时,也推动了电厂的发展。

        赵凤权
        内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司  内蒙古  呼伦贝尔  021025
        摘要:随着我国经济、社会的发展,我国工业生产、人民生活的用电量也在不断增加,对电能的需求不断加大,这在增加电厂工作任务的同时,也推动了电厂的发展。但是在电厂生产的过程中,作为主要设备之一的汽轮机经常会出现故障问题,影响电厂生产的顺利进行,影响着工业企业、居民的正常用电,针对这一问题,就需要对汽轮机运行进行不断优化,确保汽轮机能够稳定、安全运行,确保电厂能够向工业企业、居民提供充足、稳定的电力。
        关键词:电厂集控运行;汽轮机;措施
        随着我国工业化和城市化进程不断加快,社会对电能的需求也显著增加,为了保证社会日益扩大的用电需求,在合理区间内扩大电厂数量和电厂规模的同时,更要保障现有电厂的稳定高效运行。在电厂集控运行中,汽轮机作为核心部件,其运行的安全性、稳定性和工作效率,会对电厂的发电效率和实际效益产生较大影响。在实际生产中,为避免发生影响汽轮机安全性和工作效率的问题,必须持续对电厂集控运行汽轮机开展优化工作,使汽轮机能够长期安全高效运行,保障电厂的发电效率和经营效益,进而满足社会对电能的需求。   
        一、概述
        在目前电厂集控运行阶段,汽轮机是集控运行的重要设备,汽轮机运行成效对电厂运行安全性以及稳定性影响较大。汽轮机属于将热力能源转变为电力能源的旋转应用设备,在运行中主要是发挥出冲动作用原理,当前常规的汽轮机设备运用中的主要是由静止运行部分以及旋转工作部分组成。汽轮机运行中转动部分是重要组成部分,转动中主要是由动力叶片、叶轮部分、主轴、联轴器组成。在静止部分中主要是由五个部分组成,主要有隔板部分、气缸组成构件、进气结构、汽封设备、轴承组成,在汽轮机稳定运行中,各个部分相互协作配合,促使汽轮机能稳定运行。在正常情况下,汽轮机运行原理主要是参照冲动原理以及反动作用原理,在冲动原理作用中,汽轮机蒸汽喷嘴在蒸汽受力中,原有的叶气道转变了基础运行方向,促使叶气片运行转动,这样能促使汽轮机热力能有效转变为机械能量。汽轮机蒸汽作用会驱使汽轮机叶片产生动能,在反动作用原理中,就是通过汽轮机蒸汽喷嘴蒸汽来推动叶片发生运动,在反动作用原理中不会变更蒸汽运行方向,而是驱使蒸汽快速膨胀。在蒸汽运行中冲动与反动作用协调配合,使得蒸汽喷嘴中蒸汽膨胀且转变基本运行方向,推动叶片稳定工作。
        二、汽轮机存在的问题
        1、汽轮机的配汽方式。汽轮机配汽方式有多种,顺序阀方式或单阀方式都能满足汽轮机运行需求,但其适用阶段不同,前者主要应用在高负荷阶段,后者主要应用在低负荷阶段,高负荷阶段的运行效率一般能达到标准要求,低负荷阶段会造成能耗问题。在汽轮机生产运行中,两种方式经常结合起来,一起使用,但单阀方式缺陷需要得到改善,其才不会对汽轮机运行效率造成负面影响。
        2、汽轮机启停。汽轮机运行中,转子运行状态不会始终如一,即使汽轮机处于正常状态,转子也会发生变化,变化主要为表面蒸汽参数,该变化还会引发内部温度变化。所以汽轮机中的转子会处于高压高温工作状态。在转子变化过程中,参数处理容易出现失误。该失误对能耗控制影响最大,当汽轮机处于启停状态时,能耗会失控,能量消耗会变大,而汽轮机本身的运行情况和质量也会受到负面影响。
        3、密封水系统问题。汽轮机给水泵轴端需要处于密封状态,在实际中,经常采取消除间隙的迷宫密封方式来保证轴端的封闭性。[2]该密封措施虽然可以满足轴端密封要求,但会对密封水回水造成影响,使其不能在水泵停止运行时,及时反应回水。这种反应不及时现象还会使水流经油箱,污染油质,这会给汽轮机运行带来安全隐患。


        三、电厂集控运行中汽轮机运行优化策略
        在电厂集控运行中汽轮机运行存在着很多的问题,影响着电厂集控运行的工作效率,所以一定要对汽轮机的运行进行必要的优化,保证汽轮机正常运行。
         1、优化给水泵。优化给水泵运行就是优化汽轮机的运行效率,要优化给 水泵运行,我们就要改变传统的给水泵运行方式。改变给水 泵的运行方式就是要求给水泵相关技术人员对给水泵的变 动速率和平移泵的曲线进行研究,并制定出更合理的运行方 式。变速给水的方式就是新型的给水方式,在变速给水方式 下,给水泵的运行效率有了极大的改善。变速给水的方式就是通过变速控制水流调节,从而控制给水泵的水流量,这样可以解决汽轮机低负荷运转下能源耗费量大的问题,也解决了汽轮机因能源耗费而产生的机械故障。变速给水的运行方 式,很大程度上节约了汽轮机运行时耗费的资源,并且有效 的提高了给水泵的运行效率。
        2、优化配汽方式。改进汽轮机的运行效率,就要改良汽轮机的配汽方式。 相关技术人员可以通过三阀式的配汽方式来优化汽轮机配 汽方式。运用三阀配汽调节方式可以有效的降低汽轮机集控运行系统的负荷强度,并通过降低负荷来达到节能的效果。在运用三阀式调节时,检修工作人员一定要做好自身的工 作,对阀门进行定期的检查,检查阀门的密封性,如果阀门的 密封性出现问题,不仅会造成安全隐患还会对工作设备造成不小的损害。保证三阀式配汽方式的有效运行,对提高汽轮机的有效性和集控系统的安全性有极大的帮助。三阀式的配汽方式与复合式配汽方式相比,有着减少压力负担,降低资 源浪费和提升工作效率的优点。
        3、强化密封系统应用。在汽轮机运行中,要注重对密封水系统合理应用,对保障汽轮机安全稳定运行具有重要意义。所以,要注重对给水泵密封系统合理优化,确保水泵紧急停止中密封系统运行稳定,保障回水正常。此外,还要对水泵密封设计定期进行检查与维护,从根本上控制密封问题。汽轮机运行复杂程度较高,对汽轮机产生负面影响的要素较多。比如对汽轮机凝汽器进行优化,提高水环真空泵运行效率,提升真空泵运行成效,实现科学环保目标。要注重对电力机组压力参数进行控制,优化压力参数调节机组背压,提高机组性能参数,延长机组运行寿命。
        4、强化机组管理和维护。汽轮机运行过程中,机组对于汽轮机的运行十分重要。如果汽轮机的机组出现问题,很可能造成汽轮机运行失控,导致电力生产出现问题。所以在电厂集控运行中,强化汽轮机的机组管理和维护工作也是十分重要。以往的汽轮机组管 理和维护的工作效率不是很高,给汽轮机组的管理和维护带来问题。而要优化汽轮机组的管理和维护工作就要提出更为科学的管理办法。首先,在汽轮机进入工作状态之前,要安排 相关的工作人员,对汽轮机组的重要部位和重要设备进行相 关的检查,保证汽轮机组的工作能够良好运行。最后,要对汽轮机组的工 作设备进行定期的更换和维修,防止运行意外事件发生。在汽轮机组运行过程中,高压设备的运行十分重要,一定要引 起机组维护人员的重视,要对高压设备定期的检查和维修, 并及时清理高压设备的高压管道,保证管道畅通,提高高压 设备的传热效率。
        当前,我国经济的发展对能源的需求量非常大,我国的电力行业也应该不断地提高自身的发电能力和发电效率。各个电厂应该通过对汽轮机配汽方式,汽轮机的启停,汽轮机辅机等方面进行优化处理和技术革新,让汽轮机可以高效的运行。 这样不仅能够延长汽轮机的使用寿命,减少安全隐患,还可以提高发电效率,提高电厂的经济效益,缓和我国电力资源供需紧张的矛盾,对社会的经济发展和人们的生产生活提供有利的支持和保障。
        参考文献:
        [1] 马立恒,王运民.火电厂凝汽式汽轮机冷端运行优化研究[J].汽轮机技术,2017,52(2):10.
        [2] 焦进垒,郭建民,卢静思.基于蒸汽传递过程的火电厂多级汽轮机组优化[J].节能技术,2018,32(4):35.
        [3] 王攀,王泳涛,王宝玉.汽轮机冷端优化运行和最佳背压的研究与应用[J].汽轮机技术,2018,58(1):55-57.
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