摘要:随着科学技术的发展和企业自身的发展壮大,其生产中使用的相关机器设备也应当适当进行优化更新。对于火力发电站而言,汽轮机是其生产活动所使用的机器设备组的重要构成部分,其状态与性能将直接影响到火力发电站的效益与安全。汽轮机的优化运行,对于火力发电站的正常工作而言相当必要。本文将以此为前提,对火力发电站中汽轮机优化运行的相关对策进行简要讨论。
关键词:火力发电厂;汽轮机;优化对策
电力是我国现代生产与生活中相关需求日益增加的重要能源。而由于日常生产与生活的时段集中性,电网负荷的峰谷差值也在不断增加,作为发电设施一环的汽轮机组必须参与进调峰运行。汽轮机本身具有热效率好、连续性好、经济性佳的优点,然而在调峰运行的变负荷运行与频繁启停要求下,按基本负荷设计的我国正在运行的大部分大容量的汽轮机组,不但难以发挥其在经济性上的优势,而且连其安全性能也明显降低。因此如何进行汽轮机运行的优化,已经成为了当前火力发电厂增效节能安全扩展路上的一个必须解决的问题。
一、火力发电厂中汽轮机现状简述
汽轮机与锅炉和发电机同为火力发电厂所使用的主要设施。汽轮机的构造和工作原理都相对简单,而热效率可以稳定确保在40%以上,通过调节还可以迅速实现优化运行,相对于传统设备,其机械寿命增加的同时维护成本降低,运行稳定性优良的同时也节约了能源,可谓是现阶段我国火力发电厂的最优选择。
而在发电过程中,汽轮机组为了保证整个发电系统的正常运行需要24小时无休运转。与此同时,我国不少火力发电厂建厂历史悠久,其使用的设备包括汽轮机组也大多出现老化情况。因此,为了减少故障停机意外,保证汽轮机组的稳定运行和火力发电厂的整体运行效率,火力发电厂对汽轮机组运行优化可谓势在必行。
二、火力发电厂中汽轮机运行相关问题
(一)汽轮机自身结构问题
汽轮机工作中容易出现汽缸排汽超标问题,这会使汽轮机的运行出现减缓情况,导致工作效率降低。同时汽轮机疏水系统的控制监管比较复杂,若监管不利可能造成管道老化和泄露,直接影响到汽轮机工作的效率,并连带影响到其他环节如凝汽器,可能造成管道破裂等更严重的后果。另外,汽轮机各组之间协调效率较低,出现问题时需要封闭许多汽缸,从而影响其稳定性,进而容易使其蒸汽系统出现超负荷导致泄露蒸汽,影响整体运转的同时也浪费了资源。而且在停机时,汽轮机轴承部分因为压力的变化,或由于严重振动使连接处出现松动,从而影响其封闭性。
另一方面,汽轮机的工作原理是将锅炉提供的蒸汽热能通过环形配置的一系列喷嘴及动叶转换为汽轮机本身的机械能,再通过发电机转化为电能。而在这个能量的转化过程中,虽然汽轮机较传统的老旧设备而言热转化率已经相对提高,但其仍然存在着提升空间,相对而言也是对资源的一种浪费。
(二)汽轮机设备与技术陈旧的问题
据调查,大部分火力发电厂所使用的汽轮机设备较为陈旧且缺乏及时检修,其生产效能自然会有所下降,同时安全风险也会随之上升。另一方面,随着科学技术特别是计算机技术的不断发展,机电一体化进程也随之逐渐推进,汽轮机设备的相应科技含量整体呈随着款式更新而提高的趋势,这使得老款汽轮机设备与设备操作技术愈发落伍,熟悉老款操作的技术人员也并不能马上完全适应新款机器的相关操作,从而增加误操作造成的资源浪费与安全风险发生的可能。
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(三)汽轮机相关维护缺乏的问题
汽轮机组作为火力发电厂的重要构成部分,必须全天24小时无休运行,且需满足调峰运行的相关要求,其工作环境可谓十分复杂,内部元件产生问题出现损坏的概率也渐渐增加,因而特别需要有严格的定期检修维护制度。然而目前我国的火力发电厂对于汽轮机的检修大多没有严格完善的体制,所需的专业技术人才也比较缺乏,致使汽轮机疏于检修维护,进而对设备运行的安全性造成严重影响。例如,长期缺乏定期检修,极大可能造成汽轮机排汽口压力的大幅波动,导致前后的压差值降低,做功能力下降,最终导致发电能力的削弱和内部元件的损伤。
三、火力发电厂中汽轮机运行的优化对策
(一)对于汽轮机自身结构造成的问题的优化对策
对于汽轮机自身的优化目前主要存在两个方法,其一为单因素轮换确定法,其二为多因素联合调整确定法。前者是将汽轮机运行的相关影响因素分类和划定,从中选出并只选出一项因素进行变动,而后进行汽轮机的运行与其功率输出的曲线绘制,从而寻找汽轮机运行的最佳优化方法,其优点是简单实用。后者则是将所有汽轮机运行的相关影响因素认识为有机的一个整体,通过联合调整所有或主要相关因素的方式确定最佳效果,进而实现对汽轮机的有效运行优化。可根据本厂汽轮机的具体情况进行两种方法的选择或结合运用,同时要有意识地选择高科技如数字技术、集成技术等相应手段进行辅助。另外要抓住节能减排这个生产理念,通过对新技术如蜂窝汽封技术的引用和学习,降低汽轮机的资源浪费和污染排放,进而增加火力发电厂的生产效益。
(二)对于汽轮机设备与技术陈旧的问题的优化对策
对于汽轮机设备和技术陈旧的问题,其主要原因还是火力发电厂整体缺乏资金投入。所以,为了解决设备陈旧带来的效益减低与安全风险增加的问题,首要方式还是加大资金的投入,尽可能着力引进先进的汽轮机设备与相关技术,同时开展对专业技术人员的培养和现有技术人员的技能培训,提升技术人员的职业素质,以减小机器误操作带来的损失,同时通过先进技术的具体应用增加火力发电厂的生产效益。
(三)对于汽轮机相关维护缺乏的问题的优化对策
火力发电厂的管理层人员应当制定对汽轮机的定期检修制度,并要求与督促维护人员严格执行落实,同时以文件记录手段作为辅助,每一次检修都必须有带操作人和审核人员亲笔签名的相关文件留底,以进一步落实相关责任。同时要对实际维护人员进行技术与安全上的培训,指定标准化作业模式并严格落实,以此来减少因检修隐患导致的检修事故的发生。在汽轮机出现故障时,需根据故障的具体特点制定科学合理的维修方案,并在事后进行故障的原因分析,将其与具体应对措施一同记录在案作为以后的参考,用以增加维修的针对性、迅速性和有效性,从而提升火力发电厂的生产效益。
结束语:
随着科学技术的发展和时代的进步,火力发电厂也需要在保证自身稳定运行的基础上进一步提升生产效益,而为了实现这一点,对汽轮机运行进行优化是必不可少的手段。在进行汽轮机本身结构优化的同时,还应进行汽轮机相关新技术的引用与相关技术人才的培养,以及对汽轮机的定期维护检修等,对汽轮机及相关环境进行全方位的优化提升,相辅相成之下才能得出汽轮机的运行优化的最佳结果。
参考文献:
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论文作者:杨勇,张宇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/7/5
标签:汽轮机论文; 火力发电厂论文; 汽轮论文; 设备论文; 对策论文; 机组论文; 技术论文; 《电力设备》2018年第2期论文;