摘要:近年来,随着电能需求的增长,我国电厂的发展越来越好。汽轮机是电厂供电的核心设备,对电厂的发展具有重要的意义,但由于其结构机理的特殊性,使得汽轮机的运行环境相对复杂,而且容易发生故障,对此相关人员要做好对汽轮机的入场维护工作,加强对常见故障的控制和管理。鉴于此,本文就对电厂集控运行汽轮机中存在的故障进行分析,探讨其处理对策。
关键词:电厂集控运行;汽轮机;运行;优化措施
随着我国用电量的不断增加,我国发电厂发电压力也在随之增大,而发电行业中的各个企业想要在激烈的市场竞争中站稳脚跟,就需要根据现代市场的发电需求,对设备进行进一步的优化升级。汽轮机是目前发电厂进行电力生产的重要设备,所以汽轮机的优化和调整能够大大提高发电效率。
1汽轮机系统组织结构特点分析
汽轮机是将蒸汽能量转化为机械能的旋转式动力设备,是蒸汽动力设备的主要设备之一。按照结构区分,汽轮机可以分为单级汽轮机和多级汽轮机;按照工作原理进行区分,汽轮机可以分为冲动式汽轮机、反动式汽轮机及速度级汽轮机。而按照热力学特性进行区分,汽轮机可以分为凝汽式、供热式、背压式、抽气式等。在火电厂运行应用中,应用最广泛地汽轮机形式是凝汽式汽轮机。凝器设备主要包括凝汽器、循环水泵、凝结水泵和抽气器。凝器设备是汽轮机系统运行的辅助设备。汽轮机主要由转动部分和静止部分组成,其中转动部分可以分为叶栅、叶轮、主轴和联轴器及紧固件等旋转部件;固定部分主要有汽缸、蒸汽室、密封等。汽轮机是将蒸汽的热能转化为机械能的涡轮式机械,在汽轮机运行中,蒸汽在喷嘴中发生膨胀,速度增加,压力降低,热能转化为机械能。汽轮机主要用于热力电厂中发电机的原动机,为发电机提供能量。
汽轮机的运行需要多个设备进行联动,其中最主要的辅助设备即凝器设备。汽轮机的排汽在凝器设备中受冷凝结为水,体积骤减,因而原来充满蒸汽的密闭空间局部变成真空,导致压力降低,使得蒸汽的理想焓降增加,装置的热效率得到提升。凝汽式汽轮机的排汽压力对经济性运行效果由明显的影响,主要的影响因素是冷却水的进水温度和冷却倍率。冷却倍率高,可以获得较高的真空度,但冷却倍率增加也会提升循环水泵的功耗和设备的投资。
2汽轮机的运行管理存在的问题分析
2.1汽轮机的配汽方式
汽轮机配汽方式有多种,顺序阀方式或单阀方式都能满足汽轮机运行需求,但其适用阶段不同,前者主要应用在高负荷阶段,后者主要应用在低负荷阶段,高负荷阶段的运行效率一般能达到标准要求,低负荷阶段会造成能耗问题。在汽轮机生产运行中,两种方式经常结合起来一起使用,但单阀方式缺陷需要得到改善,其才不会对汽轮机运行效率造成负面影响。所以要根据系统运行的不同需求制定出配汽方式,从而在保证系统运行安全的前提下降低系统的能耗,提高电厂的运行效率。
2.2机组能力上存在问题
汽轮机的气阀可以说是导致汽轮机出现耗能现象的主要影响因素。汽轮机的气阀就目前来说可以分成两种,即顺序阀以及单阀。两者之间的区别就是,是调节的过程中,顺序阀依赖汽轮机的喷嘴实现,而单阀依赖蒸汽参数来实现。在汽轮机运行的时候这两种调节方法都是有条件限制的,只能在气阀压力比较小的时候才能完成,在气阀压力大的时候进行运行,那么很容易会出现问题,比如说喷嘴会出现变形的问题、外缸的形状出现变化,甚至部分的机组能力和密封性都会出现严重的问题,最终的后果就是加剧了汽轮机在能源上的消耗。
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2.3汽轮机启停
汽轮机运行中,转子运行状态不会始终如一,即使汽轮机处于正常状态,转子也会发生变化,变化主要为表面蒸汽参数,该变化还会引发内部温度变化。所以汽轮机中的转子会处于高压高温工作状态。在转子变化过程中,参数处理容易出现失误。该失误对能耗控制影响最大,当汽轮机处于启停状态时,能耗会失控,能量消耗会变大,而汽轮机本身的运行情况和质量也会受到负面影响。
3电厂集控运行汽轮机的优化措施
3.1优化汽轮机的配汽方式和启停
汽轮机运行过程中的负载不能保持稳定,在低负载状态下,还要控制汽轮机的运行能耗。传统复合型配汽方式不能满足此要求,优化设计人员需要对配汽方式进行优化创新,使其能改善低负荷能耗问题。三阀式配汽方式可以满足高负荷和低负荷两种状态的汽轮机运行要求和能耗要求,且在高负荷状态下,其还可以分担负荷,减小汽轮机的运行负担,提高其运行效率。在能源节约方面,其可以通过提高转换效率等方式来减少能耗。这些优势都使得该种配汽方式应用更加广泛。优化设计人员还要对启停过程进行调整优化,使其在频繁启停状态下,不会造成过多能耗。在启动优化中,主要将高压缸和中压缸联系起来,在两者结合状态下,开启设备。在停止运行控制中,主要借助滑参数停机方式和额定参数停机方式来达到节能降耗目的。前者的作用优势要优于后者,其在汽轮机运行效率优化改善和机组部件温控中占据优势。
3.2保证汽轮机最佳真空状态
真空状态主要反应凝汽器的运行情况,其会对机组单元安全可靠性产生直接影响,在过去,汽轮机的真空状态一般较低,这会影响汽轮机运行效率。所以优化设计人员还要致力于提高汽轮机的真空状态,使其处于最佳状态。在优化设计中,主要对汽轮机的真空系统进行监控,使其严密性得到保证。在监控中,如果出现漏洞,还要及时补漏。汽轮机组循环水泵的运行情况会对真空系统产生间接影响,工作人员还要落实维护措施,使前者运行安全可靠。凝汽器中的轴封系统和水封会影响真空系统的密封性,所以其也需要被纳入到监控范围内。轴封加热器处的水位还要满足标准要求。水封设备质量与性能还要满足密封性要求,避免其成为失水漏气的罪魁祸首。抽气器在切换运行操作过程中,不能出现差错,不能对真空系统造成影响。真空系统连接着相关的保护装置,该装置需要一直处于正常运行状态,性能参数需要满足标准要求。在检查中,如果出现整定值不满足要求,还需要调整该参数。
3.3做好汽轮机管理维护工作
汽轮机组需要一直处于正常运行状态,电厂集控运行效率才会得到保证。电厂需要制定机组运行维护计划,安排专业的维修人员,对机组设备进行定期检查,使相关的高压设备或关键设施得到有效检修。在管理维护中,维修人员还要对高压管道和高压加热系统进行有效清理和管理,使其运行过程能耗受控。
结语
综上所述,在现代发电行业的不断发展的背景下,人们生活水平也在随之增高,电力企业想要适应现代社会对发电的需求,就需要对设备和管理方案进行进一步的提高,而汽轮机作为发电的主要设备及优化和调整,能够有效帮助发电企业在工作中提高其发电效率。相关单位和工作部门也应当加大汽轮机工作性能的研究,不断对汽轮机组进行改进和调整,以获得最优化的发电效率,为我国现代化建设添砖加瓦。
参考文献
[1]崔继敏.浅谈火电厂集控运行技术的分析[J].工程技术,2016,(5): 202.
[2]杨冠权.发电厂汽轮机运行的节能措施[J].科技经济导刊,2016, (16):116.
论文作者:张恩志
论文发表刊物:《电力设备》2019年第17期
论文发表时间:2019/12/16
标签:汽轮机论文; 电厂论文; 方式论文; 设备论文; 蒸汽论文; 汽轮论文; 机组论文; 《电力设备》2019年第17期论文;