调峰运行对汽轮机主要辅助设备的影响论文_饶忠南,李龙

调峰运行对汽轮机主要辅助设备的影响论文_饶忠南,李龙

(福建福清核电有限公司 福建福清 350318)

摘要:在进行有大型机组参与的调峰运行作业中,会因为机组的大幅度变动从而使得汽轮机组中主要的辅助类设备由于较大的温度、应力的改变从而大幅的降低其辅助设备的使用期限,与此同时,在实际的调峰运行工作中,大多数时候还会要求设备进行长时间的运行和作业,在这种情况下,长时间的超负荷运作会对整体机组的安全和持久性等情况造成较大的影响,所以如何发掘其造成影响的因素并提出相应的改善措施成为了我国调峰运行工作者们研究的重点。本文通过对调峰运行过程中对汽轮机中主要辅助设备的影响情况作出阐述、分析,从而减少或避免其对辅助设备的恶劣影响,以期为调峰运行中设备的正常、有序工作作出理论贡献。

关键词:调峰运行;汽轮机组;辅助设备;影响分析

调峰运行,通常情况下指在电力设施工作中,发电机组或发电容量承担整体电路负荷曲线的尖峰部分的负荷运行工作,是缓解我国电力压力的重要方式之一,在实际的工作中,该项目大多数情况下由具备一定调节功能的水电站和相对发电成本较高的核电站承担调峰任务。与此同时,在电站进行大机组的调峰运行作业中,往往会由于其作业的长时间、高负荷等特性对该任务电站的机组、设备安全运行情况埋下一定的安全隐患,甚至会在一定程度上缩短机组的实际使用寿命,所以近年来针对调峰运行对于汽轮机中辅助设备的影响问题成为了其工作者们研究的重点问题。下文将以我国常见的核电站机组调峰运行方式入手,分析调峰运行对其汽轮机辅助设备的不良影响。

一、在对给水泵部分带来的影响分析

在调峰运行过程中需要机组长时间的降负荷进行工作或多次的进行起、止作业,这种条件下操作对水泵应对负荷变化的适应性及稳定性提出了更高的要求的。与此同时,汽轮机组工作中还需要水泵能够承受长时间由于压力、温度等变化造成的热冲击,由此,针对调峰运行中的汽轮机辅助设备的要求十分严格,但是由于长时间的起、止和非正常运行,仍旧会对汽轮机设别中的水泵造成一定的影响,其主要影响如下:

(一)温度的改变致使热应力变化,降低水泵的使用寿命

在实际的调峰运行过程中,当汽轮机组停止运作后,因为水泵质量较大等原因致使水泵中热的容量明显大于管路中热的容量,所以使得在机组未进行完全冷却前期,泵体的温度会大大高于管线的温度;而当进行汽轮机启动时,管内温度较低的水进入仍未冷却的水泵时会对水泵昌盛较大的“热冲击”,从而引发“热应力”。与此同时,机组的运转与泵体表面内壁形成一定的“拉应力”;在整体机组负荷提升的过程中,除氧器中的压力以及温度等变量也随之发生改变,高温水与低温水同时进入水泵体内,进而导致在设备的起、止过程中,水泵承受了来自多方面的不同应力,这些不同应力的存在必然会在很大程度上损伤泵体的结构,进而减少水泵的寿命。

(二)水泵气蚀损毁严重

在汽轮机组进行低负荷运转的过程中,一般情况下需要将一台水泵停止工作,同时除氧器中压力、温度降低,这种情况的存在会使得水泵管线内原有的存水因温度的变化蒸发,产生“汽水混合物”后进入水泵内部与其内部的叶轮机组发生两项对流,从而引发水泵汽蚀、水锤等问题的出现的同时造成水泵的不规则震颤,进而发生较为严重的磨损。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了减轻这一问题,在实际的公祖中可以通过在水泵的入水口注入“凝结水”,并通过自动旁路控制开关进行随时的监控,从而避免因上述问题造成的汽蚀情况。

(三)水泵“热挠曲”现象明显

在汽轮机组调峰的运行工作中,水泵的温度大都控制在150-210摄氏度之间,但是当机组由于调峰为发生停运作业时,泵内冷存水会发生沉降,从而使得给水泵的内部发生较大温差,进而使得泵体发生一定的“热挠曲”现象,但是这种现状通常状态下会在停运后5-7小时后自动恢复,但是如果在泵体的恢复期间重新启用设备,便会对设备造成较大的影响,所以在实际工作中通常应用连续盘车的方式对泵体进行全面的预热作业,从而避免上述问题对水泵造成恶劣影响。

二、在对除氧器部分带来的影响分析

当主汽门与调速气门全开运行时的除氧器设备,会由于在调峰运行中两班运行和负荷的改变产生除氧器内外的温差和应力,这两种问题的存在都会使其在腐蚀物质的作用下使其产生严重的腐蚀问题,从而造成除氧器裂缝,减少其使用的寿命。根据研究表明,造成这一问题的主要因素除却其除氧器材料及制作工艺等项目外,其在工作中的腐蚀也是造成其问题的重要因素。针对这一问题,在实际的运行作业中,可以通过在除氧器水箱内放置三角架的方式减少水箱的形变从而提升内部结构。对于除氧剂的腐蚀问题可以通过对除氧设备提供“停用保护”的同时控制其内部水温的变化范围、控制水离子的酸碱度、控制除氧器不给水离子的导电速率等情况来控制其设备的腐蚀率从而将其调峰运行对汽轮机组辅助设备的影响问题。

三、在对高压加热器部分带来的影响分析

在机组设备运行的起、止环节中针对高压加热器的热应力改变大都发生在管板中。常规运行中管板所受到的应力影响主要来源于加热器中水温的升高与加热器进、出处形成的问题所导致的,所以影响其应力大小的关键便是其温差的变化情况。当加热器满载运行时,水温的变化大都控制在20-40摄氏度之间最为合适,但是当汽轮机设备进行旁路运行时其水温则可升高至65-125摄氏度左右时,这种情况的存在使得入口的温度增加从而产生较为严重的热冲击问题,对加热器部分带来较大的不良影响,易对加热器的稳定运行造成一定阻碍,因此需要加强调峰运行工作的管理,减少高压加热器温度升高对汽轮机运行产生的不良影响,最大限度的保证汽轮机的稳定运行。

结语:

综上所述,在实际的调峰运行工作中,汽轮机组设备的大部分辅件都会或多或少的受到调峰运行的影响,除却上述影响较为明显的问题外,还有很多其他问题的存在,所以在实际的调峰运行过程中需要对于调峰的速度、效率、时间等参数进行严格的控制才能将其对组件中辅助设备的不良影响降到最低,从而保障设备的正常、稳定的运行。

参考文献:

[1]卜宪雍,梁学斌,王树伟.调峰运行对汽轮机主要辅助设备的影响[J].华北电力技术,2007(S2).

[2]鲁斌.调峰运行时对汽轮机辅助设备的安全调整[J].安徽电力,2006(02).

[3]周巧明.调峰运行对汽轮机辅助设备的影响[J].四川电力技术,2005(02).

论文作者:饶忠南,李龙

论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期

论文发表时间:2017/9/21

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