电厂集控运行汽轮机运行优化研究

发表时间:2020/10/21   来源:《中国电业》2020年第17期   作者:黄绍辉
[导读] 在社会经济快速发展的过程中,人们对电能的需求越来越多,用电户的数量
        黄绍辉
        华电佛山能源有限公司 广东省佛山市 528000
        摘要:在社会经济快速发展的过程中,人们对电能的需求越来越多,用电户的数量也在不断增加,导致我国的电厂规模也在不断扩大。为了保证电厂在发展过程中供电安全以及稳定,需要对电网结构进行优化调整。在电网结构运行中汽轮机是电厂的主要设备之一,汽轮机的运行会在一定程度上受电网调整的影响。现阶段我国各行各业的用电率都在不断增加,在经济发展中必须重视节能技术的有效应用。而在对汽轮机进行优化处理时,也需要重视提高气轮机的运行效率,利用对汽轮机的优化能够在一定程度上节省资源,对提升电厂的经济效益以及社会益有重要帮助。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对电厂集控运行汽轮机运行优化研究提出了一些建议,仅供参考。
        关键词:电厂;集控运行;汽轮机;运行优化
引言
        在电力企业快速发展过程中,火力发电仍然是我国电力企业的主要发展方向。火力发电本身的能耗比较高,发电厂的经济效益以及社会效益会因此受到一定影响。而汽轮机作为火力发电厂中的重要设备部件之一,对其进行有效的改进,降低汽轮机的能耗水平,有利于降低发电厂的整体能耗。需要注意的是,对汽轮机运行过程中的各个细节进行有效优化,才能够保证电力企业的长远发展,提高电力企业的经济效益和社会效益。
1、电厂集控运行汽轮机概述
        汽轮机本身是一种旋转机械,其在使用过程中是将热能转换为机械能,然后实现发电过程。在具体运行过程中是以冲动原理为基础应用的。在汽轮机运行中,可以将蒸汽喷嘴内的蒸汽利用动液气道改变方向,将蒸汽作用在汽轮机的叶片上,推动叶轮转动,这样能够将蒸汽产生的热能转化为机械动能。汽轮机的工作原理决定了其本身属于机械设备,机械设备的能耗都比较高,特别是单机功率比较大以及热效率比较高是汽轮机在运行中的主要特点。在对汽轮机进行优化时,需要对汽轮机的热效率进行考虑,降低其能耗情况,提高汽轮机的运行效率,才能够保证电厂的经济效益。
2、电厂集控运行汽轮机的能耗问题
        2.1汽轮机的启停阶段能耗相对较大
        在汽轮机启停时主要是转子应力变化来控制的,在汽轮机的正常运行过程中,转子表面的蒸汽参数会出现上升或者下降的变化问题情况。在这种情况下,转子的内部处于动荡的温度场,而转子需要长期在高温高压的环境中进行工作,如果没有对参数进行科学有效的处理,在汽轮机启停阶段会出现比较大的损耗问题,对汽轮机的工作效率会产生严重影响,并且会导致汽轮机的使用寿命减少。
        2.2汽轮机出力系数
        按照汽轮机的工作原理,汽轮机将蒸汽热量转换机械能,机械能带动汽轮机运转发电。蒸汽热量的转换直接关系到汽轮机的发电效率,一般而言,蒸汽热量转化率越高,则汽轮机运行效率越高;如果蒸汽热量转换率更低,则需要更多的机械能才能带动汽轮机的运转。汽轮机将高温高压蒸汽穿过固定喷嘴喷射到叶片上,带动装有叶片排的转子转动。高温高压蒸汽穿过固定喷嘴时会损失部分热量,蒸汽温度和压力无法达到喷射前的热量值,叶片转子长期高负荷运行,可能导致转子出现疲劳裂缝,离心力产生的松动现象,从而导致转子运行效率低,进一步增机组的损耗。
        2.3主油箱滤油机的问题
        主油箱不仅是保障电厂汽轮机运行的关键,更提高其运行质量的基础。所以为了保证汽机设备的运行准确性,技术人员在实际的工作过程中,要对其进行定期滤油操作。如果在其中存在杂质,不仅会影响电厂汽轮机的工作效率,还会在一定程度上大大降低汽机的使用寿命,进而影响主油箱的正常运转。因此,技术人员在安装完成主油箱滤油机以后,要想减少杂质对电厂汽轮机稳定运行所造成的影响,就要有效过滤油箱中的油。

同时,在对其进行滤油操作的过程中,要对油质进行测定。通常情况下,都是通过冷油器出口对主油箱进行分析和检测。如果在检测完成后,发现其油质不能满足施工的质量和标准,其杂质超过了相关标准,施工人员就要及时调整滤油机的工作状态,进而为的电厂汽轮机的稳定运行提供保障。
3、电厂集控运行汽轮机优化的措施
        3.1优化汽轮机的停机
        在汽轮机停机时汽轮机组内的各部件都会陆续归零,而进汽量会逐步减小,主汽门也会被关闭。在这种情况下,气缸的各个零部件温度会不断冷却。按照进汽参数的差异,可以将汽轮机分为滑参数停机以及额定参数停机两种。额定参数停机会导致在停机过程中各部件出现比较严重的热损耗问题,影响汽轮机的运行效率。而利用滑参数停机,不仅能够提高汽轮机的运行效率,并且可以对锅炉机组的预热进行发电,减少停机过程中的热量浪费情况。此外,滑参数停机过程中可以降低汽轮机各部件的温度有利于开展有效的维护检修作业。
        3.2优化汽轮机的出力系数
        由于我国区域经济不平衡,各地的用电量也存在季节性、区域性的差异,导致电力负荷在夏季和冬季用电量出现高峰期,春季和秋季出现低谷期。因此,需要及时调整汽轮机的运行参数,以免造成汽轮机低负荷运行增加汽轮机的损耗。火电厂可以根据居民用电规律,调整汽轮机的运行参数。在用电高峰期,进一步优化汽轮机的工作效率,提高蒸汽热值,从而满足机组高负荷运行要求。在用电低谷期,则可以降低其蒸汽压力和温度,减少蒸汽热量损失,避汽轮机低负荷高参数运行。
        3.3改善机组的通流性能
        汽轮机通流部分是汽轮机本体做功的通道,主要由主汽门、调节汽门、导管、动叶、排汽缸以及进汽管等构成。汽轮机叶片转子高速旋转过程中,为了减少蒸汽的损失,必须严格控制动叶片和静叶片的间隙。汽轮机的通流间隙关系到汽轮机的运行效率和安全性。因此,为确保汽轮机安全有效运行,需要定期对汽轮机的流通间隙进行测量,避免通流间隙过大,确保汽轮机的汽缸、隔板、动叶片、进汽管之间间隙符合汽轮机流通性能的要求。
        3.4定期清理给油系统
        在电厂汽轮机运行的过中,通常会有一些杂质存在于汽机设备的主油箱中,如果长时间不对这些杂质进行清理,就会在一定程度上影响油的使用效率。所以,技术人员一定要清楚给油系统在电厂汽轮机运行过程中的作用,它不仅可以有效调整设备系统的运转速度,还可以提高电厂汽轮机运行的效率。同时,工作人员在对其进行清理的时候,还要按照相关的规定对给油系统中所含杂质的质量进行分析。首先,就是要在保证给油系统清洁性的同时,对其中的油质进行检测。其次,就是要在使用完电厂汽轮机相关设备之后,对其进行综合性的检查和清理,可以运用油循环方式,全面清洗给油系统中的各个部件,这样可以有效过滤出存在的杂质。同时,技术人员认识到清洁给油系统的重要性,不断提高自己的综合素质,进而加强对电厂汽轮机设备的养护。
结束语
        总之,在当前的电厂发展过程中,重视汽轮机的优化改进工作对提升电厂的经济效益有重要帮助。在对汽轮机进行优化改进的过程中,需要了解在汽轮机日常运行中存在的能耗问题,才能够采取有针对性的有效的优化措施,保证汽轮机的优化效果,提高汽轮机的运行效率,推动电厂的长远可持续发展。
参考文献
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