电厂汽轮机组辅机运行概况与运行方式优化分析论文_罗飞,周洋

(中电投珠海横琴热电有限公司 519031)

摘要:在目前我国电厂汽轮机组辅机设备当中,所涉及的设备种类多种多样,包括加热器、给水泵等等。而在长时间的运行使用过程中,电厂汽轮机组辅机设备比较容易出现各种各样的故障问题或异常现象,不仅导致设备运行产生极大能耗,严重时甚至会直接影响电厂汽轮机组辅机的整体正常运行。因此在这一背景下,本文将通过结合当前电厂汽轮机组辅机运行情况,尝试对优化电厂汽轮机组辅机运行方式进行简要分析研究。

关键词:电厂汽轮机组;辅机运行;运行方式;运行优化

电厂汽轮机组辅机设备的运行情况直接影响着整体电厂汽轮机组的运行成效和运行经济性,因此通过积极对电厂汽轮机组辅机运行方式进行合理优化,有助于帮助提升电厂汽轮机组运行质量水平,实现电厂经济效益与社会效益最大化的根本目标。基于此,本文将通过选择电厂汽轮机组辅机当中的加热器、给水泵以及循环水泵,在对其运行概况进行说明的基础上,对如何优化电厂汽轮机组辅机运行方式提供几点相应的对策。

一、电厂汽轮机组辅机运行概况分析

(一)加热器

作为电厂汽轮机组辅机当中至关重要的设备之一,加热器直接影响着火电机组的热经济性。在其处于正常运行状态下,加热系统当中所有加热器将全部投入使用,但由于在实际运行过程中经常容易出现加热器故障或是运行异常等问题,此时会有一个或多个加热器从系统中切除[1]。此时给水泵负责直接给水,因此水温势必无法达到预定的给水温度,导致循环平均吸热温度骤降而影响循环效率。根据某电厂给出的相关数据可知,其在切除N125MW机组中的低压加热器后,机组标准煤耗最少增加了0.06g/kw•h,其最大值则达到了2.9g/kw•h。

(二)给水泵

笔者通过对火力发电厂中的给水泵组装置的实际运行情况进行长期观察,发现在电厂当中,给水泵组经常容易出现异常振动、汽化、倒转等故障问题,如有工作人员在对电厂汽轮机组辅机中的给水泵组进行维修检查的过程中,发现给水泵中的动静部件出现了较大缝隙,从而导致其在实际运行中产生了异常振动的情况。另外,也有工作人员发现如果在给水泵组中的磁性滤网中,存在铁芯排列与规范要求不符等问题,将会使得转子磁性骤然增大,进而导致其出现磁化问题影响给水泵装置的正常使用。因此为了能够确保给水泵组在火电厂中的长久、稳定运行,除了需要工作人员定期对其进行检修管理之外,同样也需要加强对给水泵组的运行优化。

(三)循环水泵

通常在火力发电厂当中,会选择使用母管制系统作为其循环水系统,大型机组则采用三台循环水泵同时向母管供水。在所有循循环水泵的前后端均设置了相应的进出口水阀,相邻的循环水泵则通过利用联络阀进行相互连接。在一般情况下,三台循环水泵中只有两台水泵负责正常运行,剩余一台作为备用循环水泵。因运行泵及备用泵组合方式直接影响着循环水泵的运行方式,因此水泵耗功量并非始终保持固定不变。一旦出现增加过多循环水流量的情况,将会迅速增加循坏水泵耗功,进而抵消电厂汽轮机组出力增加值。为了能够有效实现循环水泵的运行优化,必须合理选择相应的运行方式。

二、电厂汽轮机组辅机运行方式优化分析

(一)优化加热器

在对电厂汽轮机组辅机中的加热器进行优化时,考虑到汽轮机辅机中回热系统直接影响着加热器端差,而当加热器传热端差迅速增大时,其出水温度将会逐渐降低,导致加热器抽汽量越来越少,但此时高一级加热器抽汽量反而有所增加。当加热器疏水冷却段换热率较低时,将会迅速提高疏水问题,使得下端差逐渐增加,进而增加本级换热器的抽汽量,低一级加热器抽汽量将因此有所减少。因而笔者在结合自身多年工作经验后认为,在对加热器进行运行优化的过程中,需要严格按照相关技术规程要求将其端差控制在标准范围内,而后通过定期运维管理加热器端差,如及时将传热面表面上的结垢清除干净,以达到控制器上端差的目的。在对加热器端差进行实时监控下,使得汽轮机辅机能够有效优化其运行效果。

(二)优化给水泵

在对给水泵进行优化的过程中,选择合适的给水泵组运行方式是关键。笔者在参考自身工作实际下,建议采用通过对基于滑压运行的电厂主汽轮机,加大给水阀开度使得给水泵转速能够实现自动调节,从而有效达到消除节流损失、控制给水泵运行功耗的目的[2]。以笔者所在电厂为例,目前电厂中的备用给水泵组在热备中转速始终维持在3000r/min,从而有效实现给水泵循环流量。但笔者发现此时备用泵会消耗大量蒸汽流量和气耗量的情况。因而在对其进行优化的过程中,设计在低负荷运行情况下,使用备用电泵与单泵运行相结合的运行方式,从而在有效提高给水泵运行经济性的同时,可以同时控制电机在不断起停和负荷变化过程中产生的大量能耗。表1展示的就是在85MW负荷工况下,电厂中137.5MW机组电动给水泵采用最佳滑压运行时获得的节能效果,通过分析下表可知,采用该种运行方式可以有效节约电功率516.7kW。

表1 电厂给水泵组优化运行方式获得的节能效果

(三)优化循环水泵

在不改变机组负荷以及冷却水温的情况下,随着循环水流量的变化凝汽器压力将会出现相应改变,从而直接影响着循环水泵的功耗。如果循环水流量越来越大,则凝汽器压力将会持续降低,使得机组出力愈发增大,进而不断增加循环水泵功耗。因而在不断增加循坏水流量时,机组出力增加值减去循环水泵功耗增加值,即可得到凝汽器运行压力值。当这一差值处于最大值时,凝汽器运行压力将处于最优状态,此时循环水泵所使用的运行方式即为最优运行方式。某电厂通过结合厂内现有的2300MW机组,为其配置了两台由联络管相互连接的循环水泵,两台循环水泵完全一致。在一机一泵的基础上,分别增加机数和泵数,以增加循环水泵组合方式的多样性。随后其通过将循环水温分别设定在10℃、15℃、20℃、30℃以及33℃,将负荷分别设定在150MW、180MW、210MW、240MW、270MW和300MW。通过对各循环水泵运行方式下获得的机组电功率净增加值进行统计,发现在循环水温不高或机组本身带有一定负荷的条件下,对机组运行方式进行适时调整可以有效增加机组供电量。但需注意的是,在使用一机一泵、两机三泵组合方式的过程中,必须全部打开各机组之间的联络门,从而有效防止出现断水情况。

结束语:

通过本文的分析研究可知,当前电厂汽轮机辅机在运行过程中时常会出现各种故障问题以及功耗过大等情况,因此需要通过积极对其运行方式进行优化,才能有效提升辅机设备运行成效。在实际优化过程中,工作人员需要结合电厂汽轮机辅机的实际情况,并将重点放置在辅机设备运行方式的选择上,实时监控辅机设备各关键运行参数,从而有效达到优化电厂汽轮机辅机运行效果的目的。

参考文献:

[1]张斌.电厂汽轮机辅机优化运行分析[J].科技展望,2016,26(23):59+61.

[2]张鹏飞,呼斯楞.电厂汽轮机辅机运行优化和改进的分析[J].科技创新与应用,2015(05):67-68.

论文作者:罗飞,周洋

论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期

论文发表时间:2018/8/9

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