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[摘 要]火力发电是目前我国最为主流的发电方式,火力发电厂身为能源转化的重要基地,其中包含了许多设备与系统,对整个火力发电厂的经济效益有着直接的影响,其中的汽轮机是一项非常重要的组成部分,对于整个火力发电厂的安全性与经济性都有着至关重要的作用。笔者将结合自身多年对火力发电厂汽轮机的研究经验入手,深入的讨论汽轮机运行的工作特点与原理,并结合上我国目前的火力发电厂汽轮机的运行现状,从而总结出有关如何对火力发电厂优化运行的对策与经验,以期可以为相关的行业提供参考性的建议。
[关键词]火力发电厂;汽轮机;优化运行
中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)41-0122-01
通过对火力发电厂的汽轮机组运行的规律的探究可以发现,为了能够适应电网的调峰处理,需要对汽轮机组进行适当的改组。目前我国的汽轮机组的容量较大,因此在安全性与经济性上面都比较欠佳。为了能够对其进行优化,提升安全性与经济性,需要火力发电厂对此展开技术改革与创新。
一、火力发电厂汽轮机运行现状
我国火力发电厂的汽轮机使用已经超过了六十年,最开始的为燃气轮机,但由于后续天然气的供给出现问题,使得燃气轮机的成本加大。直到最近十年,我国才最终改变了能源的战略,天然气的供给不再成为问题,燃气轮机也重新的进入正轨,并随着科学技术的发展而取到了较大的成果进步。我国很多的火力发电厂历史年代悠久,所使用的汽轮机也普遍老化,为了能够确保火力发电厂的运行效率,并减少因为设备故障而导致的突发情况的发生,需要使用相关的技术手段对汽轮机进行优化,及时的发现问题并解决,保证火力发电厂的汽轮机组能够长时间的平稳、安全的运行。
二、火力发电厂汽轮机的运行问题
(一)气缸排气超标
汽轮机在运行工作的时候,其汽缸在进行排汽的时候容易出现超标的情况,这样会让汽缸的工作效率降低,导致汽轮机在运转的时候出现运转减缓的情况,以致降低工作效率。而且火力发电厂中的汽轮机内部构造非常的复杂,其中疏水结构也是错综复杂,若是对疏水环节没有进行有效的控制和监督,就会导致管道出现泄露或是老化,出现水量不正常的减少或是蒸汽指数出现异常,从而大幅度的减少了汽轮机的工作效率。当汽轮机工作效率出现异常的时候,很多环节都会受到连带的影响,而凝汽器就是受到影响的部位之一,凝汽器出现损伤就容易出现管道的破裂,这样的情况造成的后果更加的严重[1]。
(二)真空水泵水温过高
在汽轮机真空水泵的工作过程中,若是出现内部水温过高,就会降低整体的工作效率,让内部的水量不能够正常循环,从而导致汽轮机出现故障。在汽轮机运转的过程中会因为本身的阀门问题导致出现内漏或是堵塞,当遇见这样的情况,就容易出现热量的超负荷,引起汽轮机不正常的运转。而且在火力發电厂汽轮机组与组之间的协调效率比较低,当出现问题的时候,很多汽缸都需要进行封闭,才能够进行相应的维护和维修,这样就容易让封闭性降低,影响汽轮机工作的稳定性。到稳定性不能够得到保证的时候,其蒸汽系统容易出现超负荷的情况,导致蒸汽泄露,其不仅影响了整体的运转,也造成了资源的浪费,提高了火力发电厂的整体成本[2]。
(三)轴承压力变化
就是在汽轮机停机的时候,其轴承部分会因为压力的原因出现变化,在实际的运行中,汽轮机高压、中压和低压轴在长时间的运转中会出现连接出疏漏,或是在停机的过程中汽轮机出现了严重的振动,这种情况会让汽轮机连接处出现松动导致封闭性差,从而引起了蒸汽的泄露,导致汽轮机在运行过程中出现工作效率的情况。
三、火力发电厂的汽轮机的运行优化策略
(一)水泵的优化
水泵主要的优化方式是通过变动转速的方式取代传统的锅炉给水调节的方式,利用此种方式的水泵运行效率将明显高于给水泵,主要表现在积水的流量将无需通过阀门来进行调节,实现了全面的自动化。同时当汽轮机组处在低负荷的运行状态下,也不会有过多的节流损失,完美的遵循了节能的理念,提升了水泵组的经济性与节能性。
(二)回热加热器的优化
对于汽轮机组而言,回热加热器有着重要的作用,旧系统中的回热加热器效率普遍较低,与新系统中的效率相差较大。汽轮机组的不同抽汽的差别是很大的,抽汽的压力越高,则所需要消耗的功率就越大,其的能量级相应的也会提高。汽轮机组中主要利用了回热加热器,让汽轮机在这方面的功率使用上得到了加强,减少了无用功的增加[3]。优化后的回热加热器将会更加的适用于新系统,能够让汽轮机处在更加良好的状态下运行,并将其他部件的个体差异控制在较为合理的范围之内[3]。
(三)汽轮机背压的处理优化
汽轮机的排汽压力称之为背压,其的压力指数将会对汽轮机组的各项参数造成直接的影响,特别是针对汽轮机组中的热损耗与机组出力等方面,并会对整个机组的燃煤消耗量带来影响。背压的参数是需要重点对待的项目,影响其参数大小的因素主要由机组的负荷、流量的大小与循环水流的温度。背压的数值与水泵的能量消耗数值之间的关系是确定的,因此为了能够提升背压数值的有效性,就应当采取机组静压值实验对其进行准确的判断,利用循环水泵耗能为基础数值,对凝汽器的背压进行逐步的增加,同时对整个汽轮机组的功率进行实时的测试,准确的找到汽轮机组最佳背压数值。
(四)凝汽器的真空抽气系统优化
在汽轮机组中凝汽器的真空抽气系统有着重要的作用,其的效率将会直接影响到整个汽轮机组的运行状态。由于在旧的系统中,设备会经常性的发生故障,很容易使得凝汽器的真空抽气系统里进入了较多杂质气体,无法形成绝对的真空,让真空泵超载,对汽轮机组造成了严重的破坏。为了防止此类现象的发生,需要提升凝汽器的真空抽气系统的运行效率,利用优化此系统,来防止气体渗入等情况的出现,同时还会让火力发电厂的热力循环效率得到提升。因此,对凝汽器的真空抽气系统的优化十分具有现实意义。
(五)循环水泵的优化处理
汽轮机组中的凝汽器有着几方面的特性,比如清洁度需要保持一定的数值,冷却面积固定,并需要具有极高的严密性。凝汽器的压力获取往往会在某一个特定的负荷条件下,与循环水的温度和流量存在着某种非线性的关系,如果循环水温度发生改变,所导致的结果是流量出现偏差,这对于循环水泵而言有着重要的作用。因此为了能够找到温度变化的合理区间,需要对循环水泵进行优化实验,将循环水泵与叶片的角度进行一定程度的调整,接着通过对循环水泵功耗与流量的测试,准确的找出其中的非线性关系,以此为根据实现循环水泵的最佳优化配置。
四、结语
总而言之,我国向来是一个能源消耗大国,各行各业对电力的需求只增不减,对电力行业的压力也越来越大。我国目前的主要发电方式依然为火力发电,在成本上造成了一定的浪费现象。因此,为了提升汽轮机的使用效率,优化与完善当前的发电方式,并节能减排,保护环境,就需要采取先进的措施与技术,对当前的汽轮机的各个组成部分进行优化处理,让汽轮机更好的运行,让火力发电厂更好的服务于社会。
参考文献
[1] 张轩,奚家硕.火力发电厂汽轮机的优化运行对策浅议[J/OL].电子制作,2015,(05):257-258.
[2] 周林林.论火力发电厂汽轮机的优化运行[J/OL].科技與企业,2014,(09):283-284.
[关键词]火力发电厂;汽轮机;优化运行
中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)41-0122-01
通过对火力发电厂的汽轮机组运行的规律的探究可以发现,为了能够适应电网的调峰处理,需要对汽轮机组进行适当的改组。目前我国的汽轮机组的容量较大,因此在安全性与经济性上面都比较欠佳。为了能够对其进行优化,提升安全性与经济性,需要火力发电厂对此展开技术改革与创新。
一、火力发电厂汽轮机运行现状
我国火力发电厂的汽轮机使用已经超过了六十年,最开始的为燃气轮机,但由于后续天然气的供给出现问题,使得燃气轮机的成本加大。直到最近十年,我国才最终改变了能源的战略,天然气的供给不再成为问题,燃气轮机也重新的进入正轨,并随着科学技术的发展而取到了较大的成果进步。我国很多的火力发电厂历史年代悠久,所使用的汽轮机也普遍老化,为了能够确保火力发电厂的运行效率,并减少因为设备故障而导致的突发情况的发生,需要使用相关的技术手段对汽轮机进行优化,及时的发现问题并解决,保证火力发电厂的汽轮机组能够长时间的平稳、安全的运行。
二、火力发电厂汽轮机的运行问题
(一)气缸排气超标
汽轮机在运行工作的时候,其汽缸在进行排汽的时候容易出现超标的情况,这样会让汽缸的工作效率降低,导致汽轮机在运转的时候出现运转减缓的情况,以致降低工作效率。而且火力发电厂中的汽轮机内部构造非常的复杂,其中疏水结构也是错综复杂,若是对疏水环节没有进行有效的控制和监督,就会导致管道出现泄露或是老化,出现水量不正常的减少或是蒸汽指数出现异常,从而大幅度的减少了汽轮机的工作效率。当汽轮机工作效率出现异常的时候,很多环节都会受到连带的影响,而凝汽器就是受到影响的部位之一,凝汽器出现损伤就容易出现管道的破裂,这样的情况造成的后果更加的严重[1]。
(二)真空水泵水温过高
在汽轮机真空水泵的工作过程中,若是出现内部水温过高,就会降低整体的工作效率,让内部的水量不能够正常循环,从而导致汽轮机出现故障。在汽轮机运转的过程中会因为本身的阀门问题导致出现内漏或是堵塞,当遇见这样的情况,就容易出现热量的超负荷,引起汽轮机不正常的运转。而且在火力發电厂汽轮机组与组之间的协调效率比较低,当出现问题的时候,很多汽缸都需要进行封闭,才能够进行相应的维护和维修,这样就容易让封闭性降低,影响汽轮机工作的稳定性。到稳定性不能够得到保证的时候,其蒸汽系统容易出现超负荷的情况,导致蒸汽泄露,其不仅影响了整体的运转,也造成了资源的浪费,提高了火力发电厂的整体成本[2]。
(三)轴承压力变化
就是在汽轮机停机的时候,其轴承部分会因为压力的原因出现变化,在实际的运行中,汽轮机高压、中压和低压轴在长时间的运转中会出现连接出疏漏,或是在停机的过程中汽轮机出现了严重的振动,这种情况会让汽轮机连接处出现松动导致封闭性差,从而引起了蒸汽的泄露,导致汽轮机在运行过程中出现工作效率的情况。
三、火力发电厂的汽轮机的运行优化策略
(一)水泵的优化
水泵主要的优化方式是通过变动转速的方式取代传统的锅炉给水调节的方式,利用此种方式的水泵运行效率将明显高于给水泵,主要表现在积水的流量将无需通过阀门来进行调节,实现了全面的自动化。同时当汽轮机组处在低负荷的运行状态下,也不会有过多的节流损失,完美的遵循了节能的理念,提升了水泵组的经济性与节能性。
(二)回热加热器的优化
对于汽轮机组而言,回热加热器有着重要的作用,旧系统中的回热加热器效率普遍较低,与新系统中的效率相差较大。汽轮机组的不同抽汽的差别是很大的,抽汽的压力越高,则所需要消耗的功率就越大,其的能量级相应的也会提高。汽轮机组中主要利用了回热加热器,让汽轮机在这方面的功率使用上得到了加强,减少了无用功的增加[3]。优化后的回热加热器将会更加的适用于新系统,能够让汽轮机处在更加良好的状态下运行,并将其他部件的个体差异控制在较为合理的范围之内[3]。
(三)汽轮机背压的处理优化
汽轮机的排汽压力称之为背压,其的压力指数将会对汽轮机组的各项参数造成直接的影响,特别是针对汽轮机组中的热损耗与机组出力等方面,并会对整个机组的燃煤消耗量带来影响。背压的参数是需要重点对待的项目,影响其参数大小的因素主要由机组的负荷、流量的大小与循环水流的温度。背压的数值与水泵的能量消耗数值之间的关系是确定的,因此为了能够提升背压数值的有效性,就应当采取机组静压值实验对其进行准确的判断,利用循环水泵耗能为基础数值,对凝汽器的背压进行逐步的增加,同时对整个汽轮机组的功率进行实时的测试,准确的找到汽轮机组最佳背压数值。
(四)凝汽器的真空抽气系统优化
在汽轮机组中凝汽器的真空抽气系统有着重要的作用,其的效率将会直接影响到整个汽轮机组的运行状态。由于在旧的系统中,设备会经常性的发生故障,很容易使得凝汽器的真空抽气系统里进入了较多杂质气体,无法形成绝对的真空,让真空泵超载,对汽轮机组造成了严重的破坏。为了防止此类现象的发生,需要提升凝汽器的真空抽气系统的运行效率,利用优化此系统,来防止气体渗入等情况的出现,同时还会让火力发电厂的热力循环效率得到提升。因此,对凝汽器的真空抽气系统的优化十分具有现实意义。
(五)循环水泵的优化处理
汽轮机组中的凝汽器有着几方面的特性,比如清洁度需要保持一定的数值,冷却面积固定,并需要具有极高的严密性。凝汽器的压力获取往往会在某一个特定的负荷条件下,与循环水的温度和流量存在着某种非线性的关系,如果循环水温度发生改变,所导致的结果是流量出现偏差,这对于循环水泵而言有着重要的作用。因此为了能够找到温度变化的合理区间,需要对循环水泵进行优化实验,将循环水泵与叶片的角度进行一定程度的调整,接着通过对循环水泵功耗与流量的测试,准确的找出其中的非线性关系,以此为根据实现循环水泵的最佳优化配置。
四、结语
总而言之,我国向来是一个能源消耗大国,各行各业对电力的需求只增不减,对电力行业的压力也越来越大。我国目前的主要发电方式依然为火力发电,在成本上造成了一定的浪费现象。因此,为了提升汽轮机的使用效率,优化与完善当前的发电方式,并节能减排,保护环境,就需要采取先进的措施与技术,对当前的汽轮机的各个组成部分进行优化处理,让汽轮机更好的运行,让火力发电厂更好的服务于社会。
参考文献
[1] 张轩,奚家硕.火力发电厂汽轮机的优化运行对策浅议[J/OL].电子制作,2015,(05):257-258.
[2] 周林林.论火力发电厂汽轮机的优化运行[J/OL].科技與企业,2014,(09):283-284.