电厂汽机热力系统运行优化研究许佳平论文_许佳平,吴荣兵

电厂汽机热力系统运行优化研究许佳平论文_许佳平,吴荣兵

摘要:要实现电厂热力系统运行的优化,可分别通过优化机组能效、疏水系统能效、轴封系统能效的途径实现各系统的能效优化。同时通过优化机组启动阶段工作实现系统运行操作优化,降低系统能耗。

关键词:热力系统;运行优化;疏水系统

1汽机热力系统运行优化问题概述

1.1 汽机热力系统运行经济性影响因素

影响汽机热力系统运行的经济性因素,按照其遵循的能量守恒定律和朗肯循环原理,主要分为理想循环效率影响因素、能导致能量损失的因素、装置效率影响因素三类。①直接决定热力系统循环效率的因素包括主汽温度、再热温度以及主汽压力和冷凝水过冷度等;②极易造成热力系统的能量损失的因素包括热力系统泄漏、锅炉排污等;③系统装置的运行效率的直接影响因素是汽缸效率。如按照性质进行划分,分为可控因素和不可控因素两种。主汽温度、主汽压力、再热温度和高压汽缸效率这四种属于可控因素,其余的均属于不可控因素,而热力系统的运行优化主要研究的是可控因素范畴。

1.2 汽机热力系统优化方法

进行汽机热力系统优化的前提是确定好计算系统热力的方法,其中应用最广泛的方法为等效焓降法,“等效”的数量含义是回热抽汽式汽轮机新蒸汽所做的功等效的蒸汽直接到达凝汽器的量,该方法具有简便、快捷的优势。在进行热力系统节能潜力分析和节能改造时,首先计算各级回热抽汽的抽汽效率和抽汽等效焓降;其次计算新蒸汽的等效焓降。不仅实现了整体热力系统的计算,同时也可以对热力系统进行局部定量分析。

2优化工作前的优化重点和优化原则

优化工作需根据实际情况展开分析,明确优化原则后展开工作。汽机热力系统的能量转换效率是优化工作的重点,影响因素主要为设备制造水平、系统配置及运行因素。其中,主辅设备的能耗和效率主要取决于制造厂的制造水平,设备订货阶段需考虑;管道系统、回热系统级数及参数配置等影响系统整体效率,取决于能耗要求及项目投资等因素;另外,运行检修过程中对设备和系统的调试和针对实际工况的修改调整则更贴近实际运行效果。

因此,热力系统优化过程是一个从规划、建设到运行的全过程控制,主辅设备能耗、重视优化过程中的设备检修工作及重视机组运行参数的优化等。优化工作中需重视优化原则,以有效保障汽机的运行,获取现有条件,进而有效地开展分析和预测。

3影响电厂汽机热力系统运行的因素

汽机热力系统的运行遵循能量守恒定律,因此,从能量守恒定律入手对汽机热力系统的运行效率进行研究分析,并得出相应的运行效率影响因素。通过分析电厂汽机热力系统可以发现,其运行效率影响因素主要有两种,一种是不可控的因素,另一种是可控的因素。可控因素显而易见,就是可以被人为控制的因素,比如汽机热力系统的温度、压力和高压内缸的实际效率等,这些可控因素很容易破坏汽机热力系统的内循环,使得汽机热力系统在运行时内部无法实现有效循环,对能量的利用率低,容易造成较大的损耗。不可控因素无法通过人为的事先干预而消除,主要有汽机热力系统排污、锅炉排污等,汽机热力系统在进行排污时,会携带走部分能量,整个热力系统出现质量和能量损失,需要通过补水(一般是低温的除盐水)进行质量平衡,补水和排污水或漏汽之间的热值差会导致汽机热力系统的总体运行效率降低,从而导致汽机热力系统运行成本的增加。在对电厂汽机热力系统进行运行优化时,应当对可控影响因素进行细致分析,重点解决这些可控的因素,减少这些可控因素对汽机热力系统带来的影响,对于不可控因素来说,就需要提前进行准备,制定相关的应对措施。

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4对电厂汽机热力系统运行进行优化的重点

燃煤电厂中汽轮发电机组是电厂中的重要设备之一,而汽机热力系统是燃煤电厂中的极其重要部分,但是在实际的运行过程中,汽机热力系统往往会出现运行效率低下、能量转换效果差的问题,影响着燃煤火电机组的正常出力,也影响电厂生产工作的正常进行。通过之前的分析可以发现,影响汽机热力系统运行效率的因素有很多,这些因素的作用点、特征各不相同,对汽机热力系统造成的影响也就不同,而全面、综合的对这些影响因素进行分析和解决,需要耗费大量的时间,实际取得的效果也不好。因此,对电厂汽机热力系统运行进行优化时,需要有侧重点,着重解决那些对汽机热力系统运行效率影响大的因素,对一些影响较小的因素可以放到一边,先将精力放到解决影响大的因素上。优化工作的重中之重就是对系统自身进行优化,汽机热力系统自身状况才是对运行效率起决定性作用的因素,如果汽机热力系统在运行过程中出现问题,那么会使整体的工作无法顺利进行,并且对系统自身造成巨大的负荷和破坏。优化系统,首先在设计阶段就要着重对系统配置合理性和各工况适应性进行审查,对所选设备的性能进行把控。调试运行阶段,要优先对汽机热力系统进行优化,实时监控系统、设备的运行状况,如果系统的运行负荷达到了临界点,就需要进行优化来降低系统的运行负荷,及时调整系统运行参数,降低系统的损耗。其次,需要加强对相关设备的检查、维修力度,确保设备能够得到高质量的维修和保养。此外,还需分析、挖掘设备的节能潜能,让设备在运行时能够有着更好的节能效果,减少对能量、能源的损耗,提高整体汽机热力系统的运行效率。

5电厂汽机热力系统运行能效优化分析

5.1对机组进行优化

开展电厂汽机热力系统运行优化工作,提高汽机热力系统对能源的利用率,提高能量转换效率,首先就需要开展相应的能效优化工作。具体的能效优化也包含着许多环节,其中最为关键的环节就是对机组进行优化,提高机组的能效。机组能效优化的重点工作是对设备的汽封间隙和疏水管进行优化。汽机热力系统中有起机进汽系统各种,在进汽管和导汽管低点或系统运行需求的地方设置了疏水管,设备在运行时特别是起机阶段会产生大量的冷凝水,优化疏水管管径选择及管道布置及时并快速排出冷凝疏水能缩短机组启动时间,降低能耗,并能避免凝结水返流对设备造成的影响和破坏。当前设计的某些汽机热力系统内部,高压导气管间隙较小,并且运行效率较高,往往不会产生凝结水,此时可以取消疏水管,减少机组内气汽封间隙,优化机组内部的结构,同时可减少蒸汽损失,从而提高机组的能效,最终整体的能效能够得到有效提升。此外,根据实际运行情况进行轴封系统调整,比如轴封蒸汽接入端的优化调整,可以优化汽机内部结构(减小推力等),强化轴封汽的梯级利用,减少漏汽损失,提高系统热效率。

5.2对疏水系统进行优化

实际的汽机热力系统机组往往设置大量的疏水阀门,作为启动疏水或经常疏水,这些疏水阀经常会出现内漏问题,使得汽机热力系统的热量在不经意间产生巨大损失。因此,必须对疏水系统进行优化,明确导致疏水阀门出现内漏问题的原因。经过分析可以发现,疏水阀门前后存在较大的压力差、工作环境过于恶劣等因素、厂家制造水平等都会导致疏水阀出现内漏,这些因素导致内漏的程度也不同,在解决时需要根据具体的影响因素来采取不同的解决措施。总的来说,在保证疏水系统设置合理性、保证阀门制造质量的前提下,加强对疏水阀门的检查、保养以及维修,避免疏水阀门出现内漏受到溶蚀,如果疏水阀门受到的破坏较大,就需要及时进行更换,确保能够提升能效。

6结语

进行电厂汽机热力系统运行优化,需要从两个大方面进行,分别是能效方面和操作方面。其中在能效方面的优化主要是对疏水系统和机组进行优化,在操作方面的优化主要是对机组和汽泵的启动过程进行优化,最终让汽机热力系统有着极高的运行效率,从而推动电厂整体效率的提升,促进电厂的发展。

参考文献

[1]陈荣青.关于电厂汽机设备运行中的常见问题及技术研究[J].化工管理,2017(02):13.

[2]陈厚钗.热电厂汽机热力性能测试分析及性能评价[J].低碳世界,2016(20):41-42.

论文作者:许佳平,吴荣兵

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年15期

论文发表时间:2019/12/12

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