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摘要:文章对电厂汽轮机运行中的能耗进行分析,并对汽轮机运行中产生的问题进行阐述,针对这些问题和能耗原因提出了相应的汽轮机运行优化措施,以供参考。
关键词:电厂;汽轮机;运行优化
1引言
近年来随着我国改革开放的不断深入和经济的快速发展,尤其是进入本世纪以来我国成为第二大经济体,人们的生活水平有了极大的提高。与此同时,我国社会的用电负荷不断增加,给发电企业带来较大的压力。因此,我国的电力行业也在不断推进电网结构的调整和优化,在不断增加电网规模满足人们日益增长的电能需求的同时,也在不断优化发电机组的运行效率,节约电能生产的能量消耗,降低发电成本。在发电企业中,汽轮机是主要的发电机组设备,其系统结构较为复杂,影响其运行能耗的因素也较多,导致其在运行中容易出现各种类型的问题而降低其运行效率,所以需要在发电企业运行中对针对汽轮机运行中的问题进行不断优化,来提高汽轮机的运行效率,提高发电企业的能耗利用效率以及经济效率,促进电厂的稳定健康发展。
2电厂汽轮机运行能耗分析
2.1汽轮机启停时的能耗分析
汽轮机在启动和停止的过程中最明显的特征就是其转子应力会不断变化,具体表现为:在汽轮机启动的过程中转子的蒸汽参数会随着其转速变化而不断产生升降变化,此蒸汽参数的变化还会导致转子内部的温度也随之发生变换,所以在此不稳定的运行状态中,就需要对蒸汽参数进行优化和调整,避免由于参数频繁的升降变化而导致汽轮机出现较多的能量损失,不仅会降低汽轮机的运行效率,而且还会缩短汽轮机的使用寿命,因此降低电厂的经济效益。
2.2汽轮机运行中的能耗分析
汽轮机在电厂的电能生产过程中起到能量转化的主要作用,汽轮机本身具有较大的体积和重量,而且其结构和汽配方式也较为复杂,结构的复杂性也决定着其在运行中会不可避免产生较大的能耗损失。其中比较显著的能耗主要产生在汽阀部位,这主要是由于汽阀在汽轮机组中主要有单阀调节和顺序调节两种调节方式,其中对于前者来说,主要就是实现对汽轮机表面蒸汽参数的调节和控制,而后者则主要是通过喷嘴进行调节,所调节的对象就是蒸汽阀门的开度。在汽轮机的正常运行中,汽阀会受到较大的压力作用,所以容易导致喷嘴室和外缸出现较为显著的变形问题,因此也会导致其自身的密封性下降而增加汽轮机运行的能耗。
2.3汽轮机空冷凝汽器的能耗分析
在汽轮机组中,其空冷凝汽器对汽轮机的热传递效率有着直接的影响,并且主要表现在如果空冷凝汽器出现问题导致其运行效率下降,就必然导致其热效率下降而降低汽轮机的热传递效率。而且在空冷凝汽器的运行中,影响汽轮机运行中的热传递效率的主要因素还有凝结水的溶氧问题,此外,溶氧出现问题还会导致汽轮机中的设备和管道出现氧化腐蚀的问题。如果其运行环境中以及其运行参数中的温度较低,还容易导致空冷凝汽器发生流量不均衡的问题,所以就会降低汽轮机的运行效率,导致能耗增加的问题发生。
3电厂汽轮机运行中常见问题
3.1汽轮机的整体问题
电厂汽轮机的正常运行中容易发生其高压缸的排气量超出限定值的问题,这就会导致排汽温度也超出正常允许范围,从而导致较多的能量以热量的方式损失掉,所以就会降低高压缸的运行效率,也就会导致汽轮机整体运行效率的降低。此外,汽轮机整体的密封性也是影响其运行效率的重要因素,其密封效率不佳就会增加其运行中的漏气量,从而导致系统能耗的增加,甚至会在其整体运行负荷较大的情况下还会影响系统整体的稳定性。
3.2汽轮机的疏水系统的问题
电厂汽轮机在运行中容易出现问题的另一个系统就是疏水系统,这主要是由于其疏水系统的结构本身较为复杂,而且对其进行检修与维护等管理工作的难度也较大,并且在其运行中最常见的问题就是阀门的泄漏问题,从而导致高温蒸汽会与凝汽器相遇而影响凝汽器运行的稳定性,从而导致汽轮机运行中的能耗增加。此外,如果在运行中出现扩容器和输水管之间的温差问题,也会导致管道破裂问题的发生,从而导致汽轮机运行效率的下降和能耗的增加。
3.3汽轮机轴封系统的问题
汽轮机轴封系统出现问题在汽轮机运行中也比较常见,虽然其结构较为简单,并且在电厂汽轮机组运行中具有较高的运行效率,但是在汽轮机的启停过程中容易出现轴封压力下降的问题,而且其变化的范围较大,并且无法实现自动调节,出现以上问题之后会对汽轮机整体的密封性造成影响,从而出现蒸汽泄漏问题而降低其运行效率,造成能耗的增加。
4电厂汽轮机运行优化措施
4.1汽轮机的启停优化
汽轮机的最佳启停方式应该是需要根据其启动曲线的参考值进行选择,主要的目的和选择的依据就是要确保其启动参数的合理性。且对其参数的优化和调节的目标就是要保证期主压力和先旁压的压力值为2.8MPa,在确保以上情况之后再将真空门打开,并且将汽轮机组的真空压控制在允许且合理的范围之内,只有这样才能确保汽轮机的蒸汽量和运行速度处于较高的水平来提高汽轮机的运行效率,并降低其运行中的能耗损失。
4.2汽轮机的配置优化
从汽轮机的配置方面进行优化主要从以下几个方面进行:一是对汽轮机的配汽方式进行调整。针对传统的复合型配汽方式存在的低负荷下具有较低的效率和较高的节流损失的问题,使用三阀式汽轮机配汽方式将以上方式取代,这样可以降低传统方式的调节强度要求和调节级强度负荷,还要从阀点的密封性上进行加强,并做好相应的维护工作来降低汽轮机组的整体能耗。二是对气动泵组进行完善。主要采取的措施就是对水泵进行优化,改变传统的定速给水泵在低负荷下具有较大能耗和较低运行效率的现状,而是使用多用型的给水泵对上述水泵进行代替,此种给水泵属于变速给水泵,可以实现根据负荷大小来对其变动转速和平移泵特性曲线来进行调节,这样就有效降低了其运行中的能耗。三是对高压管道进行定期和及时清理。这主要是由于如果高压管道长期不清理而导致其热传递效率降低,就会对其水温产生较大影响,水温过低就会增加对燃料的消耗量,而且水温升高的过程中如果产生浓烟也会造成能量的不必要损耗,所以还需要对加热水温的燃料用量进行合理控制,从而实现节能的目的。此外还要对汽轮机的密封系统进行优化,提高汽轮机组的密封性来避免出现泄漏问题而导致热耗问题的增加。
5结语
电厂汽轮机运行中的能耗主要产生在启停阶段、运行中以及空冷凝汽器中,而引起其在上述阶段出现能耗较高或者存在异常的主要问题表现在汽轮机运行中的整体问题、疏水系统中的问题以及轴封系统中问题等,这就需要针对这些问题对汽轮机的启停和配置进行优化,对其轴封系统进行优化来提高汽轮机的运行效率,降低能耗,提高电厂的经济效益。
参考文献:
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[2]冯剑钊,张景伟.电厂汽轮机运行优化措施探讨[J].科技视界,2015,7(12):244-244.