提高电厂汽轮机效率与经济性研究周永强

提高电厂汽轮机效率与经济性研究周永强

(陕西德源府谷能源有限公司陕西榆林719407)

摘要:近年来,如何提高电厂汽轮机效率与经济性得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了影响汽轮机组运行效率与经济性的主要因素,并结合相关实践经验,分别从多个角度与方面提出了提高其效率与经济性的有效措施,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。

关键词:电厂;汽轮机;效率;经济性;提高

1前言

作为一项实际要求较高的实践性工作,如何提高电厂汽轮机效率与经济性有着其自身的特殊性。该项课题的研究,将会更好地提升对电厂汽轮机效率与经济性问题的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项工作的最终整体效果。

2电厂汽轮机运行能耗分析

2.1汽轮机启动与停止产生的耗损

汽轮机的启动与停止简单来说就是汽轮机转子应力变化。汽轮机运行时,转子表明的蒸汽参数会发生升降变化,促使转子内部的温度不稳定,当转子长时间在这种状况下工作,若是没有合理有效的处理好参数,那么汽轮机启动与停止中产生的损耗就很大,进而导致汽轮机运行效率下降,使用寿命缩短。

2.2汽轮机组运行损耗

在电厂生产运行中,汽轮机的主要作用就是为能量转化提供动力支持。汽轮机运行复杂,汽配方式也较为复杂,进而导致汽轮机组运行能耗较大。汽轮机组中的汽阀表现较为明显,而汽阀的调节主要分为两种,一种是单阀调节,另一种是顺序阀调节,其中单阀调节就是指直接利用汽轮机表面蒸汽参数进行控制,而顺序阀调节是指利用喷嘴对蒸汽阀门开关进行控制。在汽轮机运行中汽阀压力很大,喷嘴室、外缸非常容易发生变形,密封性降低等情况都会导致汽轮机运行能耗增加。

2.3汽轮机空冷凝汽器损耗

汽轮机中的空冷凝汽器直接影响着汽轮机的热传递效率,若是空气冷凝器出现问题就必定会降低热效率,进而导致整个汽轮机热传递效率被降低。另外,影响热传递效率的还有凝结水溶氧因素,若是溶氧发生问题,不仅会影响热传递效率,还会对设备和管道造成氧化腐蚀。在气温低的状况下,空冷凝汽器还容易出现流量不均衡现象,从而造成汽轮机工作效率被降低。

3影响汽轮机组运行效率与经济性的主要因素

汽轮机组的设计、制造和安装各个环节都能有效的改善汽轮机组的经济性能,优化运行效率。汽轮机组的实际的运行情况很大程度的影响着机组的经济运行,当正常运行时各个数据指标都是在额定的范围之内时,对于汽轮机组的经济型只会产生小的影响,但是当运行指标突然超过额定的参数时,就将会对汽轮机组产生运行安全威胁。

3.1主蒸汽温度对汽机效率的影响。当主汽压恒定时,主蒸汽的温度会随之降低,其中含有的焓也会随着减少。进而造成蒸汽做功能力下降,致使汽轮机汽耗增加。与此同时,主蒸汽温度较低也会在一定程度上致使汽轮机的末级蒸汽产生更强的湿度,造成湿汽损失逐渐增加。除此之外,还会造成对末级叶片产生冲蚀。更为严重的是,如若产生水冲击的情况,则会进一步影响到汽轮机的正常、安全运行。

3.2主汽压低对汽轮机效率的影响。研究表明,在其它运行条件始终维持现状的情况下,如若主汽压出现降低的情况,那么蒸汽之做功能力就会出现下降。假如想让机组的负荷保持恒定,则必须增加汽轮机的进汽量。而这样做,也势必会让汽机的汽耗随之增大,严重影响汽轮机的工作效率。

3.3凝汽器真空低对汽轮机效率的影响。

当下,很多机组在具体运行过程中均会不同程度上出现凝气汽真空较低的情况。伴随真空的不断降低,整个机组的内效也会随之下降,造成运行过程中的热耗及汽耗增大,影响整个机组的运行效率。除此之外,伴随真空的不断降低,凝结水的温度也会不断升高,最终造成冷源产生损失,影响整个机组的运行效率提升。

3.4回热系统运行状况对机组效率的影响。业内人士均明晰,影响回热系统运行的因素较多。诸如:(1)水位异常运行;(2)端差增大;(3)旁路泄漏;(4)加热器停运等。一旦出现上述情况,均会不同程度上致使回热系统处于不正常运行状态,造成上一级蒸汽部分流入下一级当中,造成整个机组之热经济性出现降低的情况,造成冷源出现一定损失。

3.5再热器减温水量对机组效率的影响。

在机组运行过程中,减温水直接喷入再热器的受热面会迅速形成蒸汽。产生的蒸汽在汽轮机的低压缸以及中压缸做功,形成一个低压蒸汽循环。但这种低压蒸汽循环的循环效率却是极低的。另外,假如整个机组的负荷保持不变,但低压缸以及中压缸却多做了功,那么则必然会致使高压缸内的蒸汽减少,造成高压缸出现少做功的情况。

3.6系统泄漏对机组效率的影响。

泄露通常分为两种:(1)内漏;(2)外漏。当整个设备与管道出现破损时,无疑会造成蒸汽亦或是水泄漏。于此同时,当阀门没有关严时,同样也会造成泄漏。不过,无论是上述哪一种泄漏,均会不同程度上造成热损失,进而影响整个机组的运行效率提升。

3.7机组通流部分效率。

业内人士均明晰,如若在通流部分出现效率下降的情况,大多数原因均是因为相关设备存在缺陷。诸如:(1)轴封和汽封间隙过大;(2)结垢;(3)堵塞等。每逢出现上述问题时,均会不同程度上造成机组整个运行效率的低下。

4提高发电厂汽轮机运行效率与经济性的有效措施

通过上文对发电厂的汽轮机存在的问题分析来看,要优化汽轮机的运行效率,要从以下几个方面来进行:

4.1对汽轮机整体的优化

对汽轮机整体的优化,指的是依据标准加强对汽轮机的运行维护,防止由于操作失当导致程序出错;定期清理加热系统的管道,可以一定程度的提高供热效率,避免由于管道内的沉淀物损耗热能(2);定期检查管道是否渗漏,特别是要防止热管泄漏。为提高汽轮机的效率,还可以在规定范围内合理控制锅炉中燃料的量及添加燃料的速度,尤其是要控制好汽轮机停止与开始工作时水蒸汽的温度。

此外,在检查与维修汽轮机时,还要注意加热环节是否有漏点,并注重水室的密封性能。如果脱水室的焊接密封性能较差,则汽轮机在水蒸汽进行加压的过程中就会发生高压蒸汽泄漏事故,泄漏出来的热量会与冷水管做能量交换,大大损失了系统热能,导致汽轮机的给水温度较低,使整个系统的启动时间变长。

4.2疏水系统及凝汽器的优化

根据上文分析可知,目前疏水系统主要存在的问题就是容易由于系统的复杂性而发生泄漏,导致凝汽器运行出问题。而汽轮机凝结器是确保汽轮机整个系统最佳运行的前提与基础。为保证其处于正常运行状态,具体的优化措施有:第一,要保证整个疏水系统的密闭性,为此每个月要对整个系统进行超过两次真空密闭性试验,并在检修过程中进行凝结器的灌水找漏试验。第二,做好对疏水系统定期的运行检查与维修工作,主要是检查疏水水泵的水位是否处于正常要求,水温是否在规定的范围内。第三,要实时监督疏水系统的管线内所用的循环水的水质是否正常,确保凝汽器的铜管内没有水垢。若在检修过程中发现存在水垢,要及时清洗掉。第四,要确保凝汽器的水位正常,也就是说保证热水交换的冷却面积,使整个疏水系统处于安全、经济的运行状态。

4.3轴封系统的优化

根据上文分析,轴封系统存在的问题主要是无法控制在汽轮机启动与停机时轴封处蒸汽压力的大小及变化。目前对轴封系统的优化主要是:将轴封平衡感的压力使用压力变送器进行测量,再通过压力变送器将压力信号传入控制系统中,与设定值进行比较分析,经过整定计算,将计算得到的标准信号再输入给电动调节阀的电气转换器开关中,从而对调节阀的开度进行调整,使汽轮机的轴封蒸汽压力一直处在规定范围内。

轴封系统的优化是一个周期较长的过程,发电厂工作人员应及时运行过程中轴封出现的问题及性能数据异常情况反馈给设计厂家,为其优化轴封系统提供实际数据与材料。通过不断的调试与优化,可以使轴封系统实现较为理想的运行性能。

5火力发电厂的汽轮机的发展趋势

随着汽轮机的出现和推广运用,不仅有效地促进了电力行业的进步,也对为未来的电力行业发展指引了方向。对于大型汽轮机组的研发,也是汽轮机今后发展的一个关键目标,而研发更长的末级叶片是推动大型汽轮机发展的一个重要因素。其中,对提高热效率的研究是汽轮机发展的另一方向目标,也就是运用二次再热和更高蒸汽参数,研制调峰机组推广供热汽轮机的应用,是其发展的必然趋势。除此之外,采取新的理论,运用新技术来提高汽轮机的性能,在未来汽轮机设计、制造和运用的过程中,这也是其研究的一个关键方向。

总之,由于我国对能源需求极大,如何高效的利用能源发电已经是我们电力行业领域必须解决的迫切问题。目前我国火力发电成本相对浪费,必须对现有的汽轮机发电方式进行优化研究,使之能够满足国家的能源战略和环境要求。电厂要想方设法的提高汽轮机机组的利用率以及经济性,通过优化火电机组的运行以及对辅机节约能源方面进行相应的改造,扎扎实实做好节能增效工作。

6结束语

综上所述,加强对提高电厂汽轮机效率与经济性的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的电厂汽轮机应用过程中,应该加强对效率与经济性关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献:

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[2]林龙.电厂汽轮机运行的节能降耗探讨[J].黑龙江科技信息.2012(04).

[3]李纯磊.浅析电厂汽轮机运行的节能降耗[J].才智.2017(11):60-62.

[4]周海波,张鹏.浅析汽轮机运行的节能降耗[J].中国新技术新品.2016(21):88-89.

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