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電廠汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化措施探討

2017-08-23 14:25趙帥
科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2017年16期
關(guān)鍵詞:優(yōu)化措施汽輪機(jī)電廠

趙帥

摘 要:汽輪機(jī)是電廠生產(chǎn)運(yùn)行的重要組成設(shè)備,汽輪機(jī)運(yùn)行狀況直接影響著電廠的經(jīng)濟(jì)效益。所以,對(duì)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化非常有必要,以此降低汽輪機(jī)運(yùn)行能耗,提高汽輪機(jī)運(yùn)行效率,從而使得電廠經(jīng)濟(jì)效益得到提升。該文從電廠汽輪機(jī)運(yùn)行能耗的分析入手,提出了幾點(diǎn)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化措施,并以某案例進(jìn)行了論證和說(shuō)明。

關(guān)鍵詞:電廠 汽輪機(jī) 運(yùn)行能耗 優(yōu)化措施 發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào):TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2017)06(a)-0072-02

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,對(duì)供電用量與質(zhì)量的需求也越來(lái)越高,促使我國(guó)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整。汽輪機(jī)是電廠中不可或缺的重要生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備,且汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程復(fù)雜、運(yùn)行能耗較大。因此,該文就電廠汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化措施方面進(jìn)行了分析與探討。

1 電廠汽輪機(jī)運(yùn)行能耗分析

1.1 汽輪機(jī)啟動(dòng)與停止產(chǎn)生的耗損

汽輪機(jī)的啟動(dòng)與停止簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)力變化。汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí),轉(zhuǎn)子表明的蒸汽參數(shù)會(huì)發(fā)生升降變化,促使轉(zhuǎn)子內(nèi)部的溫度不穩(wěn)定,當(dāng)轉(zhuǎn)子長(zhǎng)時(shí)間在這種狀況下工作,若是沒(méi)有合理有效的處理好參數(shù),那么汽輪機(jī)啟動(dòng)與停止中產(chǎn)生的損耗就很大,進(jìn)而導(dǎo)致汽輪機(jī)運(yùn)行效率下降,使用壽命縮短。

1.2 汽輪機(jī)組運(yùn)行損耗

在電廠生產(chǎn)運(yùn)行中,汽輪機(jī)的主要作用就是為能量轉(zhuǎn)化提供動(dòng)力支持。汽輪機(jī)運(yùn)行復(fù)雜,汽配方式也較為復(fù)雜,進(jìn)而導(dǎo)致汽輪機(jī)組運(yùn)行能耗較大。汽輪機(jī)組中的汽閥表現(xiàn)較為明顯,而汽閥的調(diào)節(jié)主要分為兩種,一種是單閥調(diào)節(jié),另一種是順序閥調(diào)節(jié),其中單閥調(diào)節(jié)就是指直接利用汽輪機(jī)表面蒸汽參數(shù)進(jìn)行控制,而順序閥調(diào)節(jié)是指利用噴嘴對(duì)蒸汽閥門(mén)開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。在汽輪機(jī)運(yùn)行中汽閥壓力很大,噴嘴室、外缸非常容易發(fā)生變形,密封性降低等情況都會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)運(yùn)行能耗增加。

1.3 汽輪機(jī)空冷凝汽器損耗

汽輪機(jī)中的空冷凝汽器直接影響著汽輪機(jī)的熱傳遞效率,若是空氣冷凝器出現(xiàn)問(wèn)題就必定會(huì)降低熱效率,進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)汽輪機(jī)熱傳遞效率被降低。另外,影響熱傳遞效率的還有凝結(jié)水溶氧因素,若是溶氧發(fā)生問(wèn)題,不僅會(huì)影響熱傳遞效率,還會(huì)對(duì)設(shè)備和管道造成氧化腐蝕。在氣溫低的狀況下,空冷凝汽器還容易出現(xiàn)流量不均衡現(xiàn)象,從而造成汽輪機(jī)工作效率被降低。

2 電廠汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化措施

2.1 汽輪機(jī)啟動(dòng)與停止優(yōu)化

汽輪機(jī)處于正常啟動(dòng)狀態(tài)時(shí),其參數(shù)應(yīng)根據(jù)汽輪機(jī)啟動(dòng)曲線的參考值進(jìn)行選擇,保證參數(shù)的合理性。汽輪機(jī)在運(yùn)行時(shí),應(yīng)確保其主壓力、先旁壓的壓力值為2.8 MPa,然后將真空門(mén)打開(kāi),確保汽輪機(jī)組真空壓處于合理范圍內(nèi),這樣能夠有效提高汽輪機(jī)蒸汽量和運(yùn)行速度,這是實(shí)現(xiàn)降低汽輪機(jī)運(yùn)行能耗的有效手段之一。

2.2 汽輪機(jī)組配置優(yōu)化

2.2.1 調(diào)整汽輪機(jī)配汽方式

現(xiàn)階段,汽輪機(jī)主要采用復(fù)合型配汽方式,該方式具有明顯的優(yōu)缺點(diǎn),高負(fù)荷作用下效率較高,低負(fù)荷作用下效率較低,存在嚴(yán)重的節(jié)流損失情況。所以,調(diào)整汽輪機(jī)配汽方式非常有必要。采用三閥式汽輪機(jī)配汽方式取代復(fù)合型配汽方式具有顯著的優(yōu)勢(shì),降低了傳統(tǒng)復(fù)合型配汽方式的調(diào)節(jié)強(qiáng)度要求,減輕了調(diào)節(jié)級(jí)強(qiáng)度負(fù)荷,實(shí)現(xiàn)了汽輪機(jī)的節(jié)能降耗的目標(biāo)。此外,還應(yīng)重視閥點(diǎn)密封性能狀況,做好維護(hù)工作,這樣也能夠在一定程度上降低損耗。

2.2.2 完善氣動(dòng)泵組

想要完善氣動(dòng)泵組,就必須對(duì)給水泵進(jìn)行優(yōu)化,傳統(tǒng)的定速給水泵工作原理就是通過(guò)對(duì)鍋爐給水閥進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)完成工作,在低負(fù)荷狀態(tài)下能耗較大。這是由于定速給水泵通常是單一工作,就需要采用多用型的給水泵來(lái)替換定速給水泵。變速給水泵就屬于多用型的給水泵,其調(diào)節(jié)方式主要是根據(jù)泵的變動(dòng)轉(zhuǎn)速和平移泵特性曲線來(lái)實(shí)現(xiàn),有效降低了低負(fù)荷狀態(tài)下汽輪機(jī)的損耗。

2.2.3 定期清理高壓管道

鍋爐大小、燃料使用量與水溫有著密切關(guān)聯(lián),若是鍋爐為大型鍋爐,當(dāng)水溫較低時(shí),就需要使用更多的燃料進(jìn)行加熱,水溫在上升過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生濃煙,進(jìn)而帶走部分熱量,造成熱量流失,因此,加熱水溫時(shí)必須合理使用燃料用量。此外,還應(yīng)定期對(duì)高壓管道進(jìn)行清理,保持汽輪機(jī)熱傳遞通暢,提高供熱功率,達(dá)到節(jié)能的目的。

2.3 密封系統(tǒng)優(yōu)化

汽輪機(jī)組在運(yùn)行中不可避免都會(huì)出現(xiàn)熱耗現(xiàn)象,那么最大程度地降低熱耗就能夠達(dá)到汽輪機(jī)組節(jié)能的目的。而汽輪機(jī)組中密封系統(tǒng)一直是熱耗的重點(diǎn)所在,密封性越低熱耗就越大,因此對(duì)密封系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,提高汽輪機(jī)組的密封性非常有必要。

3 電廠汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化實(shí)例

實(shí)例概述:將某一電廠汽輪機(jī)中以往的配汽方式與調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴進(jìn)行對(duì)比,然后對(duì)該電廠汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴組的調(diào)節(jié)閥提出了三種優(yōu)化調(diào)閥方案。汽輪機(jī)組的汽配閥門(mén)分為1、2、3、4號(hào),第一種優(yōu)化調(diào)閥方案為:即先進(jìn)行2號(hào)汽配閥門(mén)調(diào)節(jié),然后再依次進(jìn)行4號(hào)、3號(hào)、1號(hào)汽配閥門(mén)調(diào)節(jié),屬于逆時(shí)針調(diào)閥順序。第二種優(yōu)化調(diào)閥方案為:先進(jìn)行2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)汽配閥門(mén)的調(diào)節(jié),然后再進(jìn)行1號(hào)汽配閥門(mén)的調(diào)節(jié),屬于逆時(shí)針對(duì)稱式調(diào)閥順序。第三種優(yōu)化調(diào)閥方案為:先進(jìn)行4號(hào)汽配閥門(mén)調(diào)節(jié),然后再進(jìn)行1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)汽配閥門(mén)的調(diào)節(jié),屬于順時(shí)針對(duì)稱式調(diào)閥順序。

優(yōu)化調(diào)閥方案中機(jī)組汽配閥門(mén)開(kāi)度為:1號(hào)汽配閥門(mén)的開(kāi)度為8.6%;2號(hào)汽配閥門(mén)的開(kāi)度為36.5%;3號(hào)汽配閥門(mén)的開(kāi)度同樣為36.5%;4號(hào)汽配閥門(mén)的開(kāi)度為53.8%。通過(guò)對(duì)優(yōu)化調(diào)閥方案運(yùn)行后的參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),機(jī)組負(fù)荷不同情況下,各種優(yōu)化方案運(yùn)行后的熱耗情況也不相同。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷為300 MW時(shí),第一種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為1.425,第二種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為1.327,第三種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為1.268;當(dāng)機(jī)組負(fù)荷為400 MW時(shí),第一種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為1.401,第二種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為1.289,第三種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為1.012;當(dāng)機(jī)組負(fù)荷為500 MW時(shí),第一種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為1.426,第二種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為1.301,第三種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為1.198;當(dāng)機(jī)組負(fù)荷為600 MW時(shí),第一種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為0.989,第二種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為0.878,第三種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為0.713。從以上數(shù)據(jù)可以看出,三種優(yōu)化方案均能夠在不同機(jī)組負(fù)荷下一定程度的節(jié)約熱耗,通過(guò)取三種優(yōu)化方案的平均值來(lái)看,第一種優(yōu)化方案節(jié)約熱耗的效益最好。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之,汽輪機(jī)是電廠中不可或缺的重要設(shè)備,對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化,能夠有效提升汽輪機(jī)熱傳遞效率與供熱功率,同時(shí)電廠還應(yīng)積極開(kāi)發(fā)和應(yīng)用先進(jìn)設(shè)備與技術(shù),這樣有助于進(jìn)一步提升汽輪機(jī)工作效率,從而為電廠帶來(lái)更好的效益,促進(jìn)電廠的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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