电厂燃气轮机运行中影响因素探析论文_唐碧珧

(大唐苏州热电有限责任公司 江苏苏州市 215214)

摘要:电厂是我国电力生产、供应的基础保障,然而电厂能否持续、可靠的进行生产、运作,很大程度上取决于燃气轮机的使用,随着燃气轮机的使用频率逐渐提升,设备自身的容量也在不断强化,其与传统的火电燃煤机组不同的是,燃气轮机具有自身调节的能力,在满足基本工作需求的基础上能够进行自身工作效率的调整和提升,保证自身工作运行的稳定性。

关键词:电厂;燃气轮机;运行影响因素

一、影响电厂燃气轮机运行的因素

在设备使用的过程中会受到天然气供给波动以及电网负荷的影响,燃气轮机在使用的过程中频繁启动和关机,设备自身的稳定性受到影响,在工作进程中的损耗逐渐加深,影响了设备的正常使用以及生产的顺利开展。因此,在燃气轮机的使用进程中,应当注重工作进程中相关的影响因素,保证设备使用流程中的损耗极大可能降低,延长设备的使用寿命。在本文的研究中,将影响电厂燃气轮机运行的相关因素进行论证,并且根据影响因素,提出具有建设性的指导意见。

(一)大气温度及空气质量的影响

当大气温度处于较高的情况时,燃气轮机的启动会受到相应的影响,在润滑系统作业的基础上,一部分零件的使用损耗会逐渐提升,这样一来零部件的使用寿命就会逐渐缩短,设备整体损耗也会不断加大。在温度较低的情况下,也会影响燃气轮机的正常运行,同时对其维护以及防冻等工作的良好开展也加大了难度。此外,燃气轮机运行故障产生的重要因素之一就是空气质量问题。在较差的空气质量环境中,会严重影响压气机、燃烧室以及涡轮等部件性能的良好发挥,并且会给压气机以及货轮叶片造成一定损伤,如磨损、结垢等;同时还会产生相应的危害,如损坏的压气机以及涡轮叶片会致使叶片表面更加粗糙,致使叶片的疲劳裂纹现象较十分容易发生,在严重情况下叶片还会出现断裂现象;此外还会影响叶片质量,导致其表面耐高温层出现脱落现象,使得高温环境下叶片蠕变加速,进一步加快叶片过早断裂现象的发生。基于压气机与涡轮叶片表面粗糙度增加以及叶片结垢的状态下,会使得压气机的空气流量出现逐渐降低的现象,进而影响压气机效率,导致燃气机不能高功率的良好运行。压气机叶片结垢的情况下会影响其自身性能的发挥,而压气机叶片尖的磨损会不断增大叶片尖和压气机闸之间的空隙,进而出现漏气现象、影响燃气轮机功率,导致其功率降低,并且这种功率降低属于一种性能的减退,对于燃气轮机的影响是不可逆转的[1]。

(二)燃气系统和燃烧温度的影响

燃气的不同其自身具备的特性也是不一致的,因而其影响力也不相同,进而对相关部件来说产生的影响程度也具有一定差异,因而在燃料不同的状态下其系统设备的使用寿命也长短不一。燃气系统和燃烧温度的影响主要体现在以下几方面:一,系统的清洁度会受到燃料系统产生一定影响,燃料未完全燃烧后会产生颗粒,而这些燃料颗粒中含有一些能够对燃料系统造成损坏的杂质,导致燃料系统出现不同程度的损坏;二,天然气纯度未达到标准状态下,其内含有的碳氢化合物经燃烧出现的现象为辐射热能大量释放,而此时处于高温环境下的高温通道很容易出现损坏现象;三,不容易气化的重质油主要的特征就是其内含有的杂质灰分数量比较大,而这种杂质灰分通过燃烧就会产生大量的污垢,长此以往积累的污垢就会对部件的正常使用及其使用寿命造成一定影响;四,对于中低热值燃料来说,其内含有的杂质气体量较多,这个问题也会严重影响燃气轮机的正常使用寿命。此外影响燃气轮机寿命的另一个因素就是燃烧问题,烧燃温度过高状态下其寿命就会缩短,而温度较低则不仅不会缩短其寿命,反而会相对的延长。

(三)滑油系统及清洗方式的影响

在滑油系统中影响燃气轮机良好运行的一大因素就是滑油自身的清洁程度,受到污染的滑油相应的润滑效果就会降低,进而就会对燃气轮机正常安全的运行造成严重影响。而滑油系统部件中出现结垢现象时,适当的清洗是必须的,使用正确的清洗方式,才能保障结垢部件功效的良好发挥;反之如果清洗方式不当,则相应的效果就不能充分发挥,并且也会导致燃气轮机使用寿命的缩短。在清洗过程中,清洗方式选择的合理与否与大气污染引起的压气机转子和静子叶片上污垢积累程度有直接关系,也就是说清洗方式合理才能减轻积累的污垢,进而促使其对燃气轮机功率以及效率的影响程度降低;当清洗方式不当时会直接影响设备的功率以及效率。离线清洗开展过程中,应对热冲击的作用给予严格防范,并且需要适当的进行冷运转或自然冷却,保障温度的合理范围,进而应将轮间温度于清洗液温度保持在70摄氏度以内的范围,在此基础上方可运行离线清洗工作。

(四)注蒸汽或注水的影响

为确保不给环境造成污染,在燃气轮机运行过程中污染气体排放方面使用的方式为注蒸汽,进而促使污染气体的排放量得到有效减少,但从实际使用情况来看,即便是在蒸汽与实际要求相匹配的状态下,仍然会严重影响燃气热传导性能。燃气温度过高其在向叶片进行温度传递的过程中也会相应的增加其温度,进而出现高温的金属,此外也会在一定程度上促使涡轮部件气动负荷出现增大现象。

二、避免不利因素影响采取的相应措施

(一)环境因素对燃气轮机影响的解决措施

应确保在燃气轮机投入使用的前期阶段就严格删选其较为适合的大气温度使用环境,确保燃气轮机在标准温度下进行良好运行,还可以在其运行环境内将小范围的温度制造成符合其运行温度的要求范围内;而空气质量影响问题的解决对策就是定期定时的检查并清理压气机和叶片的表面,在清理过程中选择的方式应确保其科学合理性。一般来说空气质量很难在短时间内就得到良好的改善并达到电力企业实际要求,但却仍然要保持其正常的生产运行,因此应基于空气质量可能给运行造成影响的基础上对相应的对策进行合理选择。

(二)燃气因素对燃气轮机影响的解决措施

应在燃料系统投入使用的前期严格选择燃料,并对燃料颗粒进行最大限度的净化,确保燃料系统整体清洁程度的提升;此外应科学处理重质油和其他类型燃料,基于质量与安全得到保障的前提背景下,对其含有的杂质进行净化或减少,同时控制燃料燃烧时的问题,进而促使整体燃料系统的使用寿命得到有效延长。

(三)运行系统实施流程的优化

基于性能试验、采样方法以及计算模型指导背景下,对系统进行变成工作,并通过专用计算机的SIS系统进行实施。其中对于整个燃气轮机运行优化的组成系统来说,包含后台数据采集和处理程序以及前台优化系统用户应用程序。后台数据采集和处理程序主要的功能作用就是对数据进行在线采集和识别、对正常参数数据库进行管理、对参数和管理数据库的启动和停止等方面工作,而数据采集-实时数据记录-功率、热耗能性-耗差的计算和分析-记录历史计算数据,这是此系统相应的运行和操作流程。前台优化系统用户应用程序的主要功能就是怼实时数据进行读取,主要功能有分配负荷、以及对主要数据的显示。而其中数据显示的范畴主要有系统的性能、耗差、曲线,同时还有数据查询、异常警报和常数的输入等[2]。

在开展优化燃气轮机电厂运行的具体工作时,应对电厂负荷分配功能进行适当的优化,进而促使燃气轮机电厂负荷的分配能力得到有效推升。基于负荷和热耗关系为依据的背景下,对负荷分配计算模型进行切实的构建,进而对机组负荷的优化分配程序进行积极研发,更好的对燃气轮机电厂经济进行指导同时在负荷调峰的过程中也加以参与,为燃气轮机发电厂的高效运行提供重要保障。

结束语:

电厂燃气轮运行会受到多种因素而产生不同程度的影响,从实际情况来看,本文所介绍的几方面影响是较为主要的影响因素。本文以电厂燃气轮运行实际情况为切入点,并深入分析了产生影响的具体原因,在此基础上提及了相应的可行性解决对策,并通过实践明确上述针对性措施的采取能够促使燃气轮机的雄率得到切实有效的提升,并对燃气轮机使用寿命的延长具有重要帮助。

参考文献:

[1]徐杨锋. 探讨影响电厂燃气轮机运行的因素及对策[J]. 中国机械,2014(18):195-196.

[2]高二贺. 电厂燃气轮机运行中影响因素分析探讨[J]. 科技资讯,2011(27):115-115.

论文作者:唐碧珧

论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期

论文发表时间:2019/10/23

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