电厂集控运行汽轮机运行优化措施分析

发表时间:2021/6/25   来源:《当代电力文化》2021年第6期   作者:李涛
[导读] 近年来,我国对电能的需求不断增加,电厂建设越来越多
        李涛
        华电呼图壁能源有限公司 新疆昌吉州呼图壁县831200
        摘要:近年来,我国对电能的需求不断增加,电厂建设越来越多。在电厂建设中汽轮机是其中重要的设备,汽轮机运行是否安全可靠直接影响电厂供电的持续性和安全性。因此,为了有效提升其运行效率,就必须重视电厂汽轮机的运行情况,提高其安全性。本文基于当前电厂集控运行汽轮机存在的问题,提出了相应的优化措施,以满足市场的发展需求,推动电厂的稳步发展。
        关键词:电厂;汽轮机;运行优化
        引言   
        汽轮机又称为蒸汽透平发动机,是一种旋转式的蒸汽动力装置,其作用原理为:经过锅炉作用而生成的高温高压蒸汽穿过固定的喷嘴,成为加速的汽流,并喷设至叶片上时,推动装有叶片排的转子转动,同时对外做功,实现蒸汽动能、机械能的定向转化。在现代社会,城市化的深度发展要求电厂必须随时随地、保证保量地供应优质电能。基于电厂集控运行模式,优化汽轮机运行机制十分重要。
        1电厂集控运行管理模式的优势分析
        电厂的集控运行模式,是指对机(汽轮机)、炉(锅炉)、电(发电机)进行统一集中式的控制管理。一般情况下,一个值设一个值长;相邻的两台机组为一个单元,设置一个单元长;每台机组设置一个机组长,下属配置主值班员、副值班员,在必要的情况下,还会额外设置巡操员。机、炉、电均需经由主控室的集散控制系统进行操作,且每套机组处于“分开”的状态,每两台机组共用一个主控室。除此之外,值班员岗位实行24小时不间断值守,全方位控制机器进行生产作业。目前,我国发电厂集控运行模式分别设有4、5、6个班组,实行轮班制。尽管汽轮机系统运行过程较为复杂,但随着技术的持续更新以及管理理念的提升,目前已很少采用人工操作,几乎全面覆盖自动化、智能化运行系统。在集控运行模式下,电、汽的输送、停止均由主控室的值班人员统一操作,可调整的内容在于:监视锅炉燃烧情况,保证供应至汽轮机的蒸汽处于稳定状态。集控运行管理模式的优势在于:(1)使电厂的正常生产过程及原料投运、设备的启动及停运等均处于可控状态,发现任何问题时,能够及时进行干预,避免出现大规模停工停产事故;(2)为设备的定期检修、维护作业创造安全环境(不包含对设备的直接维修);(3)通过辅控运行,对包含燃料、化学、除灰、脱硫在内的所有必要运行过程加以梳理,提高生产效率;(4)对所有资源进行统一调配,一旦单台机组出现事故时,迅速将之“断开”,防止进一步对其他正常运行的设备造成影响。
        2现阶段火力发电厂运行过程中存在的问题
        2.1汽轮机汽缸漏汽
        造成汽轮机汽缸漏汽的原因较多,可进行如下划分:(1)汽缸采用铸造工艺制造而成,出厂后需进行时效处理(将之存放一段时间后方可投入使用),目的在于完全消除铸造产生的内部应力。部分汽轮机应用的汽缸放置的时间较短,导致应用期间因发生形变而漏汽。(2)在安装或检修的过程中,由于检修工艺和检修技术的原因,导致内缸、汽缸隔板、隔板套及汽封套的膨胀间隙不合适,或是挂耳压板的膨胀间隙不合适,运行后产生巨大的膨胀力使汽缸变形。(3)汽缸螺栓紧固的顺序出现错误。常规的顺序为,自中间开始,向两边同时紧固,即由垂弧最大处或受力变形最大处开始击鼓,从而使最大变形处的间隙向汽缸前方或后方的自由端转移,使得间隙逐渐消失;如果采用自两端开始,逐渐向中间旋紧的方式,间隙会朝向中间地带“积压”,在外力的不断作用下,汽缸结合面会出现拱形的间隙空间,极大地提升蒸汽泄漏几率。
        2.2过热汽温系统运行问题
        当火电厂集控运行时,其系统常常出现过热汽温控制系统不准确的现象,过热汽温系统在控制过程中,火电厂在生产时其所运行的给水温度、燃烧用的过量空气、燃水比例等都会导致过热汽温系统受到影响或干扰。

根据这一状况,火电厂集控运行技术的改进需要将以上所带来的干扰现象纳入完善范围中,并对火电厂集控运行过程中的内部环境进行科学规划,从而合理设置火电厂集控运行的各项系统。
        2.3汽轮机叶片故障
        汽轮机中的叶片是汽轮机中很容易出现问题的部分,而一旦汽轮机叶片出现故障,汽轮机的整体运行将会受到极大的阻碍,造成其故障的原因主要有三点:①汽轮机使用的油质量过于低劣;②系统的轴颈部等磨损严重;③汽轮机叶片遭受破损。
        3电厂集控运行汽轮机优化措施
        3.1加强汽轮机设备维护与保养工作
汽轮机设备的维护和保养十分重要。首先,企业必须要安排汽轮机的管理规划,做好维修和保养计划,及时地针对汽轮机中存在的一些问题进行处理。因为汽轮机的结构复杂,所以维修人员必须要严格做好维修工作,不可有懈怠的情况。在维修和保养过程中,要加强监督工作,确定好责任制度。在维修过程中,要做好记录工作,对维修过程和所使用的新技术进行详细的记录。其次,监督人员要熟练掌握维修知识体系,落实好责任,对汽轮机维修前和维修后的状态进行记录,确保机组正常后才能够继续投入运行。而平常养护工作也十分重要,要做好清洁、润滑等工作,确保工作状态正常。
        3.2机组中水的温度
        电厂汽轮机在运行的过程中会受到水温的影响,主要是由于水温会对使用的燃料造成影响,过低的水温会导致汽轮机机组运行的效率降低,影响燃料的燃烧,使得燃料的消耗增加,还会导致热量的损失增加。不仅不能达到节能降耗的目的,还大大地降低了能源的转换效率。水的温度是否达到标准的要求,是汽轮机能否达到节能降耗的一个环节。我们在汽轮机运转的时候,一定要控制好给水的温度和冷却水的温度,使水温在一个严格的标准温度中,这样就可以在提高热能转换效率的同时降低燃料的消耗。我们也需要时刻对汽轮机进行检查,不要让它出现安全隐患,汽轮机需要我们的工作人员及时地定期维修。
        3.3更新汽轮机启停方案
        对汽轮机的启停过程进行梳理后,可将优化的重点放在如下方面:(1)基于汽轮机转子在运行过程中的损耗率、寿命、受热变形情况、膨胀差值等,精确计算针对转子的温度和变化率,减小误差;(2)进入汽轮机的温度变化率会随着机组设备放热系数的变化而变化,故将之控制在相对稳定,能量浪费幅度较小的范围之内,具备较高的可行性;(3)对温度、膨胀差、振动等采用不超限的测点监控模式,及时发现汽轮机运行过程中的异常参数变化;(4)盘车预热和正温差的启动过程,应该实现最佳温度匹配;(5)在保证设备安全的前提下,需要尽可能地缩短启动时间,有效降低电能及燃料的消耗量,从整体的角度对汽轮机的运行过程进行优化;(6)在优化期间,技术人员可以将额定参数停机模式转变为滑参数停机模式,保证各部件在停机过程中有效降温,提升设备后期的检修效率。
        结语
        综上所述,目前电力资源已成为人们生产及生活中不可缺少的一项能源,为了满足市场的电力需求,电厂就必须不断提升其发电效率的同时,进一步采取科学有效的措施来优化汽轮机,为电厂经济效益的增长奠定基础。
        参考文献
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        [2]孙厚志.电厂集控运行汽轮机运行优化措施探讨[J].南方农机,2019,50(20):182.
        [3]张文军.电厂集控运行中汽轮机的优化技术措施研究[J].装备维修技术,2019(4):192.
        [4]袁永飞.试分析火力发电厂中发电机组的集控运行技术[J].轻松学电脑,2019(4):1.
        [5]刘海生.火力发电厂发电机组的集控运行技术分析[J].区域治理,2019(5):210.
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