浅析电厂集控运行汽轮机运行优化措施论文_肖振新

浅析电厂集控运行汽轮机运行优化措施论文_肖振新

摘要:在目前我国社会对电能的需求量在持续增长的同时,对于火电厂等发电企业来说其生产压力也在不断增长。而针对火电厂运行中的汽轮机中存在的各种问题而影响其运行效率以及导致能耗较高的现状,需要做好对汽轮机配汽方式、启停方式、辅机运行的优化和改善,保证其高效和经济运行的同时,也实现其使用寿命的延长以及安全隐患的减少,促进火电厂经济效益的提高以及可持续快速发展。

关键词:电厂集控;汽轮机运行;优化措施

引言

汽轮机也称蒸汽透平发动机,是一个能够旋转式发电的蒸汽式动力装置。在运行过程中,极高温度的水蒸气通过高气压控制直接穿过固定喷嘴,形成一道高速气流,喷射到叶片上,促使叶片按照固定方向快速旋转,确保汽轮机的正常运行。汽轮机的出现与使用,极大程度上减少了能源的直接消耗,减轻了国家能源储备压力,但该设备运行仍存在一定基础能耗,只是相对其他发动机能耗较低。从当前电厂总体发展情况来看,汽轮机装置完善但运行状态差,导致电厂存在安全隐患,生产效率降低。为了减少能源消耗,提升汽轮机运行效率,提出了通过采用优化汽轮机辅机工作方式,完善汽轮机启停操作,改进汽轮机配汽程序的方式,完善汽轮机运行措施,提高发电效率,消除安全隐患,满足当前电厂发展要求,同时为冶金工业、化学工业、船舶运输行业的汽轮机运行优化提供思路。

1当前电厂集控运行汽轮机存在的问题

1.1配汽方式问题

现阶段复合型配汽方式是汽轮机主要配汽方式,其在运行中,每个阶段需要的方式是不一样的。在启动或低负荷阶段,单阀就可以,然而低负荷阶段的运行效率较低,能耗损失较大。在高负荷阶段,可采取顺序阀方式,运行效率也较高。

1.2汽轮机的启停问题

转子的应变能力即汽轮机的启停,在正常运行时,转子的蒸汽参数会呈现出升降的幅度以及变化,其内部在动态的温度场内,要是长期在高温高压的环境下运行,要是参数处理出现问题,在启动以及停用汽轮机时就会产生较大的损耗,限制其运行效率,影响其使用寿命。

1.3汽轮机机组能力问题

汽轮机机组能力问题是影响其能耗的一个重要原因,气阀主要有顺序阀调节以及单阀调节两种,在运行中,这两种调节方式都只能在气阀压力较小的情况下运行;而压力较大的情况下,就会容易导致外缸以及喷嘴变形,会让密封性以及部分机组能力损失,让机组的耗能增加。

1.4密封水系统问题

一般汽轮机汽动给水泵轴端密封运用的是迷宫密封,这样的设计在汽动给水泵紧急停机时,会产生密封水回水不流畅的问题,让小机油箱中进水,给水泵的运行带去安全隐患。

2电厂集控运行中汽轮机的优化技术措施

2.1对配汽方式的优化

针对传统的复合型配汽方式会导致汽轮机在低负荷状态下造成损耗增加的问题,可以对其配汽方式进行优化,通过三阀式的控制方式来降低负荷控制要求,改善低负荷运行状态下的能量损耗问题,实现能量转换效率的提升。

2.2完善汽轮机启停操作

在电厂集控运行汽轮机时,通常将汽轮机从工作状态转变为待机状态,再由待机状态恢复到工作状态,这一系列启停操作,会直接影响汽轮机工作效率,缩短使用年限,因此电厂需要在保障汽轮机工作效率及使用寿命的前提下,通过完善启停方式,优化汽轮机的启停操作,实现新技术应用下的设备启停。

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系统完善汽轮机的启动过程,需以压力启动原理为基础,结合当前高压缸、中压缸联合启动方式。点火并开启供暖运行后,依照转子装置的运行特点,提高汽轮机结构中暖机的运行速度。需要注意的是,优化后的汽轮机辅机在使用前仍然需要进行巡检,如设备中的循环水量与温度、设备的润滑状态等项目,保证设备工作环境稳定,让汽轮机随时进入待启动阶段。在上述操作步骤中,如果高压阀内存在气体温度过高的情况,则需要对设备进行降温处理,如及时打开高压排气逆止门,增大缸体内气体的通流量等都可以有效地降低设备温度。

设备内进气量会逐渐降低,主气阀门会以渐进方式关闭,设备温度持续下降。操作人员根据操作步骤,重新设定集控运行系统中控制单元内的参数值,避免设备在停止运行过程中损耗自身元器件。在此环节可以将锅炉机组余热作为能源供给发电,由此可以看出通过辅助汽轮机组构件降温、减少能源资源消耗,实现更加环保的汽轮机启停操作。

2.3改进汽轮机配汽程序

为应对电厂集控状态下,因汽轮机所受负荷突发变化导致的能量损失过大问题,对汽轮机配汽程序加以改进,通过改进配汽调配方式,优化汽轮机运行能力。原有的复合型配汽方式,在汽轮机启动过程中,其配汽程序由低负载时的单阀门调节方式,逐渐转变为高负载时的顺序阀调节方式。此次改进汽轮机启动过程,将单阀门的配汽调节方式,转换成顺序阀的调节方式,再由此方式转变回单阀门的调节方式,实现对原有调节方式的三段式配汽程序改进。更改后的配汽程序可以在配汽过程中起到更好的负荷优化作用,使汽轮机在低负荷运行过程中,损失能量更低,消耗资源更少,使汽轮机工作效率更高。

但在改进调节阀时,必须准确校对调节级大小,确保汽轮机正常配汽运转。改进配汽程序后的汽轮机,通过三段式配汽调配方式,可以更有效地分担负荷,展现比复合型配汽更好的流通能力,更加圆滑地改变负荷运行方式,降低系统转变时的压力和负担,提升配汽系统瞬时转换能力,进而实现滑压运行曲线的优化,有效降低能量损失。

2.4完善辅机结构

为进一步优化电厂集控系统的运行效率,相关人员需要对供电系统中的辅机进行完善,提高设备的应用性能。针对系统中的循环水泵的优化,工作人员应认识到循环水泵对系统运行的重要性。在汽轮机正常的运行状态下,凝汽器的压力会影响水泵的工作情况,因此,为提高设备运行的稳定性,技术人员应利用先进的操作手段合理降低凝汽器的压力。在具体的工作环节,技术人员还需要对水泵的运行压力进行实时检测,尤其是在循环水量增加的环境条件。通过对其科学合理的控制,可显著提升发电控制系统的安全性。

此外,冷却液作为汽轮机辅机结构的重要组成部分,对其合理有效的使用,可优化汽轮机的运行效率。在具体的应用环节,冷却液可降低汽轮机设备的运行温度、降低能源消耗。值得注意的是,对冷却液的使用应坚持适度合理的原则,避免出现浪费问题,工作人员需要在实践环节开启调节阀门,控制冷却液的流速,进而使辅机结构达到最佳的优化效果。为实现节能的具体目标,电厂集控运行相关人员还需做好高压管道的及时清理工作。在汽轮机的实际运行环节,鉴于一线工作人员对设备维护工作欠缺的现状,相关部门应提高重视程度,采用合理措施,督促员工对设备的使用与保养提高关注力度,进而保证汽轮机的供热传输效率,实现节能优化的最终目标。对辅机结构的完善工作,是保证系统运行的重要基础,工作人员应结合现有的技术形式,不断强化对先进技术的探索与发掘,促进汽轮机集控运行系统的安全性与稳健性。

3结语

综上所述,汽轮机是整个电力行业的硬件基础,我国能源储备丰富,但人均能源拥有量较低,其中一次能源产品主要是煤炭、天然气和石油,煤炭在其中占有重要作用,因此,我国在今后相当长时间段内仍将以煤炭作为主要能源消耗品,以煤炭为主要生产原料的火力发电厂在电力领域中仍具有不可替代的作用,本文希望可以为汽轮机运行优化方面提供经验借鉴,促进汽轮机运行优化技术发展。

参考文献:

[1]万祥,胡念苏,韩鹏飞,张海石,黎师祺.大数据挖掘技术应用于汽轮机组运行性能优化的研究[J].中国电机工程学报,2016,36(02):459-467.

[2]余兴刚,李明,李旭,蒋北华,谢诞梅.汽轮机初终参数耗差分析与初压优化[J].中国电机工程学报,2018,38(13):3858-3864-4026.

论文作者:肖振新

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 17期

论文发表时间:2020/1/9

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