摘要:汽机辅机在火力发电的过程中起着决定性的作用,目前汽机辅机的运行还存在着许多尚未解决的问题,譬如将煤炭资源加热气化,将化学能转化为机械能的过程,需要许多相关设备运作的保障。火力发电对汽机辅机的依赖很高,因此要不断优化汽机辅机,才能够确保火力发电的正常运行。本文针对现行汽机辅机运行现状以及存在的问题,探讨了相关汽机辅机运行的相关优化策略。
关键词:火力发电厂;汽机辅机;现状;优化策略
引言
随着社会经济的发展,对火力发电的需求量逐年上升,汽机辅机做为火力发电中一个重要的组成部分,在火力发电中起着决定性的作用。然而我国现在汽机辅机的发展状况并不乐观。为了保证火力发电的正常运行,就需要在今后的研究中进一步优化汽机辅机。
一、汽轮机与辅机的关系
辅机的经济运行汽轮机组的安全性能与经济性的改善工作对于其设计、制造、安装与运行的任何一个环节都存在着很大的节能潜力。汽轮机组的实际运行状况在很大程度上决定着其本身运行时的经济性,当其在正常运行过程中的各个系数在允许变化范围内时,只对汽轮机组运行的经济性有一定影响,然而在参数变化范围超出允许范围时,就对整个机组的运行安全造成了严重威胁。所以,必须要对汽轮机组运转过程中的安全性与经济性得到保证。其经济性不但与主要设备有关,也与辅助设备性能以及运行状况有着一定的关系。辅助设备运行时的经济既是汽轮机组的经济运行过程中重要环节也是其中不可或缺的一部分。
二、汽机辅机的发展现状
第一,火力发电过程中汽机辅机的整体性能不高。日益增加的用电需求对火力发电的效率提出了更高的要求,汽机辅机在其中发挥着决定性的作用,对汽机辅机性能的提升就显得尤为的重要。从我国的火力发电工作的现状来看,虽然我国已经在火力发电方面投入的大量的实验精力,但是就汽机辅机的性能提升方面成果还不尽如人意。火力发电目前发展状态还不够成熟,火力发电处于分隔的地区发电,没有形成火力发电系统网络,但是如果未来火力发电同管网建设结合起来,目前的汽机辅机性能状态将无法满足火力发电的需求,会对火力发电的进行产生障碍。第二,汽机辅机的运行方式有待优化。现代社会的用电需飞速上升,用电方式也不尽相同。求不同的用电需求需要采取不同的发电供电方案,对汽机辅机运行方案有不同的要求,要进行适当的选择。然而,目前我国的火力发电厂中汽机辅机各方面的实际条件有限,无法对运行方案进行有效的优化,这就对汽机辅机的运行产生了许多问题。在实际的火电厂汽机辅机管理工作当中,管理人员根本无法根据实际情况制定最有效的汽机辅机运行方案,汽机辅机的运行和维护工作缺失,对火力发电厂的正常运行产生了一定的影响。此外,由于火电厂普遍不重视汽机辅机运行的管理,加之缺乏必要的政策和资金支持汽机辅机优化运行方案的推进,使一些可行的运行优化方案难以得到实施,进而影响了火力发电厂的运行。
三、汽机辅机优化运行策略
1、大容量机组的开、闭式循环冷却水系统的优化
开、闭式循环冷却水系统为主厂房大部分的辅机提供冷却水,该系统与整个热力系统安全、稳定、经济运行密切相关。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆大容量机组辅机冷却水一般根据水质情况和辅机对冷却水的要求不同采取两种方案:一种是开式循环冷却水系统。开式水系统是否需要设置升压泵取决于开式水系统的阻力与凝汽器阻力的差值。通过对多个电厂资料的调研,在电厂的实际运行中开式泵基本没有投入运行,依靠循环水自身的压头便可克服系统阻力。因此,开式循环冷却水系统通过合理布置设备取消升压泵是可行的。这样可以合理简化系统、减少设备、节省电厂初投资,同时也能有效降低检修运行费用。另一种方案是闭式循环冷却水系统,闭式水系统的回水温度较高,为了利用其余热,某1000MW机组在闭式水回水母管上引出一根管道,作为冬季水源热泵空调系统的热源,经热交换冷却后回到闭式水回水系统。这样,既节约了能源,又充分利用了余热,同时又降低了闭式水的回水温度,继而可减少开式循环冷却水量,也就降低了开式循环冷却水泵及循环水泵的功耗,节能效果明显。
2、汽轮机真空系统的优化
汽轮机凝汽器的真空度高低是影响机组效率的一个重要因素。根据经验数据,300MW机组汽轮机排汽压力比正常值上升1%。则机组热耗率的相对变化率将增大1%以上,由此可见,提高机组真空对提高机组效率是至关重要的。提高凝汽器真空度除采取加强循环水冷却塔的运行维护、合理进行循环水泵的调度、提高汽轮机真空系统的严密性等措施外,很重要的一点就是尽量降低真空泵工作液的温度。某电厂原真空泵冷却水采用循环水,夏季高温时,入口循环水水温在33℃左右,这么高的循环水温导致真空泵工作液温度高达38℃,真空泵的效率下降很多,导致凝汽器真空较低。当真空泵的冷却水改造成空调水后,降低了真空泵的工作液温度,机组的真空提高了约0.8KPa,热经济性大大提高,节能效果非常显著。
3、给水泵运行方式优化
在实际的火力发电厂工作中,需要根据不同的需求选择不同的给水泵运行方式。根据运行方式的不同,给水泵可以分为两大类,定速给水泵和变速给水泵,其中,定速给水泵主要通过锅炉给水阀门来进行给水调节,可以提供稳定的给水速度,但是如果机组处于低负荷运行时,不需要那么大的给水量,着就会造成很大的资源浪费。因此,采用变速给水泵就显得很重要了,由于变速给水泵的给水速度是通过液力偶合器进行调节的,如果汽机辅机处于低负荷运作状态,则机组运行转速会降低,此时就会降低给水泵的给水速度,提高机组运行效率的同时,降低了运行成本。
结束语
总之,汽轮机的优化调整的试验包括给水泵组的优化运行、定滑压的运行优化的方式的选择、真空以及循环水泵的优化运行等。大型的火电机组的热力系统非常复杂,而且影响机组的性能的因素也非常多,如果单纯地进行理论研究,就必须附加很多的假设条件,还需要进行一些简化,这就很难比较准确地得到最经济的运行方案。所以在实际工程中,主要是利用试验的方式,测出具体的机组在不同的工作状况下的每种运行方式的数据,综合分析、科学计算,从而得出最优的运行方式,作为电厂运行的指导。
参考文献
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论文作者:李光夫
论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/31
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