火电厂汽轮机的优化运行策略分析

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覃德飞 陈喜

(华润电力贺州有限公司,广西,贺州,542709)

摘要

汽轮机的优化是火电厂提供优质供电的重要保障,是确保汽轮机稳定运用的必要举措。基于此,本文以我国当前可持续发展为建设前提,对火电厂汽轮机的优化运行进行探究,分析了其在实际应用的意义,将现存问题不断改进,为相关人员提供参考,以此实现可持续发展。


关键词

火电厂;汽轮机;优化运行

正文


1.火电厂汽轮机运行中的问题

1.1汽轮机功率较低

火电厂中的汽轮机相关技术方面始终并不完善,以此就需在日常运行过程中能够定期对其设备进行硬件方面的维护,同时对软件方面进行升级。例如,在对汽轮机的给水会热系统进行优化后其机器会受到一些技术性的缺陷,使得运行功率较低。这种现象主要是由于火电厂汽轮机内部及外部出现了一定的损失。同时还需通流部分的反向布置结构,以及在汽轮机高中压合缸由于转子的推力较大就会使得被大幅度平衡掉。但一般情况下,由于合缸在布置过程中会使高压部分中的少量蒸汽会逐渐向相邻中压部分所泄露,以此就会使得高压缸当中的一些蒸汽出现泄露。

其次背压过高也会导致汽轮机的功率受到严重影响。在系统中采用循环水来起到对汽轮机排气的冷凝操作,就会导致在日常运行中一旦无法得到相应维护就会让淋水填料出现严重的脱落和结垢,以此让冷却塔的效率出现大量下降,并让凝汽器出现真空较低问题。另外,在维护过程中其散热翅片会导致表面积灰较为严重,以此让背压较高。

1.2叶片损坏

火电厂在实际运行过程中,其汽轮机叶片主要是采用动叶片与静叶片这两种不同的类型。其中常在运行的过程中出现问题的是动叶片,在汽轮机运行过程中转速极高,因此在这样较高的转速下会导致动叶片需承受着较高离心力。而在动叶片出现损坏时就会导致汽轮机运行受到影响,以此导致汽轮机出现剧烈的振动。一旦断裂的叶片进入到了凝汽器当中,甚至会引发更加严重的后果[2]

1.3滤油机的过滤问题

由于汽轮发电机组在运行过程中使用的油并不含水分,同时其中含有的颗粒也较少,因此一旦在油当中有着一定的水分,就会使得汽轮机运行过程中出现调节系统的锈蚀,或导致卡死的故障发生。同时一旦油当中含有水分后也会导致电磁阀容易被卡住或调节系统动作并不灵活,以此严重威胁到机组的安全系数。因此就需在润滑油的使用中,需保障油质的清洁,以此充分保障汽轮机轴承有着良好的润滑效果。因此就需在汽轮机的安装中能配置一个滤油机,以此对使用的油进行完全过滤。同时对于这种滤油机的效率也直接影响到了汽轮机的运行效率。

2.火电厂汽轮机优化运行的策略

2.1制定合理规划

为了更好地促进火电汽轮机优化工作的顺利进行,需要在优化之前制定相关规划,要求设计人员和管理人员考虑各方面的因素影响,将汽轮机优化流程中各个方面进行有效的控制,充分考虑到改造生产中一些机组逻辑优化问题,降低改造的整体成本,进而提升整体效果和质量,为后期运行以及维护打下良好的基础。同时,需要了解火电企业的主要侧重点,明确测点布置和选型方面的问题,结合多种控制条件与设计要求进行优化,从而提升汽轮运行的稳定性。

2.2汽轮机优化方向

(1)锅炉改造。锅炉是火电厂汽轮机优化过程中重要的组成部分,锅炉运行过程中,通过燃烧燃料产生热量,热能通过汽轮机会转化为动能。如燃烧部分和热能传递部分,通过热能动力工程可以提升热能的转换效率,在此过程中,可以为锅炉配置计算机设备、感应装置等,以此实现自动化控制,发挥该技术在锅炉应用中的效果。锅炉改造包括燃烧控制器、比例阀、PLC温度控制系统,实际应用中需要对现场电信号与炉内温度进行对比,通过运用数学的计算方式,提高温度转换的效率和控制的效率。转化连接系统通过对温度的测量,实现对锅炉温度的控制,但会出现一定的偏差,因此,必须应用流化床燃烧技术,以此克服传统煤炉燃烧的问题,减少了发电对环境的污染,在绿色可持续发展中有着重要的推广意义。

(2)动力传输系统改造。汽轮机是火电力企业在电力生产过程中较为重要的系统,电厂在实际工作中对汽轮机本体的优化与改善空间相对来说比较小,主要是由于其工作原理、结构和热力性能已经非常成熟。例如,从运行工作控制角度来说,配备监控(SIS)系统对大容量机组实时进行监控,根据机组长期运行所获得的历史数据结合等效焓降原理,计算出加热器端口差值以及耗能差值,从而使操作流程规范化,提升机组效率、减少能源消耗的效果。

(3)汽轮机十字头设计。如汽轮机在运行中出现高调门阀杆与十字头连接不当的问题,圆柱销会因负荷变化冲击而断裂,导致阀杆下沉损伤螺扣,且当螺扣完全损坏后,高调门门杆彻底掉下,此调门就为关闭状态失去作用。基于此需要对进行汽轮机十字头设计,十字头需要按补充加工图严格执行,要求提升螺母上端(左端)与十字头内孔上端设计有3mm间隙,且在加工后需要依次装入垫环、提升螺母,园柱销、螺塞等,其中提升螺母需要与十字头的配合为动配合,而园柱销要求到旋不动为止,阀杆上端与垫环顶死,提升螺母上端与十字头间隙仍为3mm。同时,需要提升螺母上端始终不会与十字头接触,然后旋入阀杆,当阀门关闭时,作用力会传导至垫片,防止汽轮机受到冲击力的影响。

(4)协调控制优化。协调控制能够实现给水流量与主汽流量和机组负荷之间的平衡,将燃料和给水比例的大小调整到适当范围,实现对风量、燃料量和给水流量等要素的控制,在满足汽轮机负荷工作需求的基础上,使直流锅炉所产生的热量与超临界汽轮机消耗的热量形成稳定的平衡关系。同时需要进一步提高受热面的承受压力来提升工质的换热性能,可借助机组调节功能和快速反应的特点实现协调控制,从而保障各项主要参数得到合理调整。

2.3优化运行的注意事项

在火电厂汽轮机优化前期,应当要求相关的管理人员与技术人员明确改造的目标,进而在优化过程中可以加强技术的指导和管理的控制工作,避免在优化过程中任务量增加的问题出现。在企业相关项目投入使用后,应当对技术、设备、供需、零件的优化做系统性的分析和论证,保证前期优化的安全性;最后,需要保证火力企业能源的利用率能够得到有效提升,结合实际发展情况以及前期所制定的改造目标开展转型发展工作。

3.结语

综上所述,根据当前火电厂汽轮机运行存在的问题,需要定期检查汽轮机、改进与完善汽轮机真空系统、优化抽汽回热系统以及解决汽轮机存在的大轴受压变形问题,并且提高工作者的素质和技能。

4.参考文献

[1]陈常锋,裴石磊.汽轮机异常振动原因分析及解决方法[J].内燃机与配件,2019(18):85-86.


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