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程齐 新疆西部合盛热电有限公司新疆石河子
摘要:随着国家经济的不断快速发展,人们对电能的需求越来越大,在这样的背景下要想最大限度地满足我国对电能的需要就需要不断地完善我国的发电中心。电厂汽轮机的耗能问题一直影响着电厂的发展,也加快了资源的枯竭,对环境影响也越来越大。为了保证电厂汽轮机在工作的时候实现节能降耗,特此进行分析,希望能够给以后电厂工作提供一些帮助。
关键词:电厂汽轮机;损耗;运行优化措施
引言
当前国家大力建设资源节约型、环境友好型社会,火电厂作为电力生产企业,必须积极响应国家号召,降低火电厂发电运行的资源损耗。汽轮机作为火电厂主要的发电设备,汽轮机的动叶片、汽缸、蒸汽压力和温度变化都会直接影响到汽轮机的运行效率。根据汽轮机的热力学原理,蒸汽参数越高,则汽轮机的热力循环效率更高。现代大型汽轮机的蒸汽压力达到了24.5~26MPa,新蒸汽温度和再热温度达到了~℃,但是汽轮机使用的热效率只有40%。由此可见,汽轮机的热效率比较低,一定程度上增加了汽轮机运行损耗。因此,针对汽轮机运行的特点,需要采取一定的优化措施,提高汽轮机的运行效率。
一、电厂运行汽轮机的能耗问题
(一)汽轮机启停的能耗
汽轮机启停是以转子应力变化为基础的,在运行过程中转子表面的蒸汽参数会出现上升以及下降的变化情况,这时转子的内部温度场具有较强的不稳定性,如果转子长期在这种高温高压的环境中工作,需要对参数进行科学处理。如果参数处理不当,会导致汽轮机在启动以及停止过程中产生较大的损耗问题,并且会影响汽轮机的工作效率,导致汽轮机的使用寿命缩短。
(二)汽轮机组的能耗
在电厂的生产运行过程中,汽轮机的主要功能是进行能量转化的原动力。在汽轮机机组运行过程中,整个机组的复杂程度比较高,需要各个元件进行有效配合,这会导致能量损耗增加。其中比较明显的是在汽轮机的气阀运行过程中,不同气阀的调节情况会导致汽轮机能量损耗存在较大差异。其中单气阀调节主要是以汽轮机蒸汽参数为主进行控制,而顺序阀主要是利用喷嘴对蒸汽阀门的开关进行控制。如果气阀的压力处于比较大的情况下,喷嘴以及外缸会出现比较严重的变形问题,这会对气阀的密封性以及机组运行的能量损失产生极大影响,导致汽轮机组的整个损耗增加。
(三)汽轮机密封水系统的能耗
在汽轮机汽动给水泵轴端密封过程中,主要是以间隙控制泄漏方式完成密封作业。这种密封设计在正常运行情况下能够满足密封需求,但是如果在汽动给水泵紧急停机的状况下,可能会导致密封水回水不畅等问题出现,小机油箱内会进水,从而对汽动给水泵的安全性产生巨大影响。
二、电厂汽轮机损耗及运行优化措施
(一)提高汽缸的密封性能
汽缸作为汽轮机重要的构件,可以有效隔绝汽轮机和空气流通部分,让汽轮机正常运转。因此,汽缸轴端以及汽轮机内部结构的密封性能直接关系到蒸汽在汽缸内部做功。目前,受到汽缸研发与制造工艺技术的影响,部分汽缸内部的实际数值与设计数值存在一定的差距,跟国外发达国家相比,还存在一定的改进空间。因此,汽轮机生产制造企业需要进一步完善汽轮机汽缸的生产制造水平,采用先进的生产工艺或者生产技术,提高汽缸的密封性能。目前电力研究院研究的一款MFZ新型高性能汽轮机汽缸密封脂是采用纳米材料生产工艺加工制造的新一代高性能汽缸密封脂,这种汽缸密封脂膜层致密性好、耐腐蚀、抗高温、抗老化、密封性能好,可承受32MPa蒸汽压力和℃温度下,耐高温、耐高压条件符合超临界机组的要求,汽缸结合面平整度和间隙接近规范的临界值,适合火电厂20~MV机组。其次,还要提高汽缸的维修保养水平。汽缸运行过程中,受到主观因素、客观因素的影响,容易出现泄漏的现象。因此,日常要做好汽缸的维修保养。在检修过程中,必须严格按照操作规程作业,以免破坏零部件,导致部件连接不紧密。
(二)改善机组的通流性能
汽轮机通流部分是汽轮机本体做功的通道,主要由主汽门、调节汽门、导管、动叶、排汽缸以及进汽管等构成。汽轮机叶片转子高速旋转过程中,为了减少蒸汽的损失,必须严格控制动叶片和静叶片的间隙。汽轮机的通流间隙关系到汽轮机的运行效率和安全性。因此,为确保汽轮机安全有效运行,需要定期对汽轮机的流通间隙进行测量,避免通流间隙过大,确保汽轮机的汽缸、隔板、动叶片、进汽管之间的间隙符合汽轮机流通性能的要求。
(三)进一步优化冷凝器
冷凝器是确保汽轮机正常运行的重要前提。机组在日常运行过程中就一定要切实开展优化工作,可利用凝汽器的直空抽气系统辅之以优化。在理想状态下,应当在真空环境下进行内部优化,这样做非常利于提升机组运行效率并提高热力循环的工作效率。对凝汽器的优化主要有三方面:改变冷却水的温度、提升真空的密闭性、减少热负荷。在这个过程中需特别注意定期检查,即要定期对真空系统的连接处、各大阀门进行认真检查,及时发现问题并解决问题,确保冷凝器能够在长时间内都处于正常工作的状态。
(四)通过吊证汽轮机运行开启与关闭控制命令的方式
为了更好地提高电厂汽轮机的使用寿命还可以控制使用过程中操控命令的下达,首先可以检查汽轮机状态下参数是否达到规定要求,如果没达到要及时调整,检测无误之后在进行开启;其次对设备操控状态运行要求进行预算,通过当前的状态计算出下一步可能产生的状态来判断实际操作是否符合要求,如果没有就需要根据误差调节汽轮机运行的参数;最后观察运行状态的参数,计算其差值,如果符合要求就可以下达命令,这样控制命令操作能够降低汽轮机的能量消耗,延长汽轮机的使用寿命。
结束语
总之,在当前的电厂发展过程中,重视汽轮机的优化改进工作对提升电厂的经济效益有重要帮助。在对汽轮机进行优化改进的过程中,需要了解在汽轮机日常运行中存在的能耗问题,才能够采取有针对性的有效的优化措施,保证汽轮机的优化效果,提高汽轮机的运行效率,推动电厂的长远可持续发展。
参考文献:
[1]张静谧.电厂汽轮机运行中的节能降耗工作探究[J].科学与信息化,,13.
[2]梁柯.电厂汽轮机运行中节能降耗问题的思考[J].科技创新与应用,,35.
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