探讨电厂集控运行中汽轮机运行优化策略宋齐浩

探讨电厂集控运行中汽轮机运行优化策略宋齐浩

(山西省忻州市河曲县山西鲁能河曲发电有限公司山西省忻州市036500)

摘要:随着我国人民生活水平的不断提高,人们对电的使用要求越来越严格。汽轮机作为火电厂生产运行的必要设备,对火电厂来说具有重要的作用。近年来,我国经济持续稳步发展,导致能源供不应求,环境问题愈发突出,所以国家出台了一系列节能减耗的政策。汽轮机在运行时既可以降低电能的消耗,又可以减少污染物的排放,这样可以有效提高火电厂的生产效益,达到我国节能减耗的要求。对电厂汽轮机的常见问题以及其运行产生的损耗进行了分析,并对电厂汽轮机运行效率的优化措施进行了探讨。

关键词:电厂;集控运行;汽轮机;优化运行

1前言

我国经济的发展使得各个领域的生产规模在逐步扩大,对于电能的实际消耗量在不断提升。加上目前我国科学技术发展较快,各类先进设备以及新科技在电厂中有效应用,确保了电厂各项工作稳定运行,也提高其发展建设效益。

现阶段火电厂集控运行就是集中管理和控制,大多数老式火电厂的发电机、加热锅炉、汽轮机的控制都是通过此类运行方式展开工作的。电厂汽轮机系统结构十分复杂,影响其运行效率的因素也比较多,经常会出现一些问题。只有及时分析电厂汽轮机的常见问题及其运行产生的损耗,不断地对电厂汽轮机的运行效率进行优化,才能确保汽轮机效率的提高,实现能源的高效利用,对于电厂长期稳定的发展具有十分重要的意义。

2火电厂集控运行的基本内涵概述

现阶段火电厂集控运行就是集中管理和控制,大多数老式火电厂的发电机、加热锅炉、汽轮机的控制都是通过此类运行方式展开工作的。当前许多规模较大的火电厂都采用集控技术来进一步提高电厂运行效率。集控技术,就是对各个设备进行集中化管理,使得各个设备能够在集中控制系统的管理下运行,此外不同设备机组之间有效分隔开,此项工作就是集控运行开展的。集控运行是对生产、运行设备做出检修的安全措施,对于实际维修过程不进行直接管理,需要安排相应的技术人员和管理人员对火电厂机组运行的实际情况进行全面监督和控制。基层人员配置并没有硬性规定,而是依照电厂实际自动化程度进行合理配置

3电厂汽轮机的常见问题

3.1电厂汽轮机的整体问题

电厂在实际运行生产过程中,经常会出现汽轮机的高压缸的排气量比设计值大,排气温度比设计值高,使得大量的能量通过热能的形式消耗掉,这样就会使得高压缸的运行效率较低,影响汽轮机整体的运行效率。汽轮机的密封效果不好,就会使得漏气量增大,增加系统所消耗的能量。同时,如果负荷较大,就会影响到系统的稳定性。

3.2电厂汽轮机疏水系统的问题

电厂汽轮机输水系统的问题也是电厂汽轮机中的常见问题。输水系统的结构及其设计比较复杂,运行中容易出现问题,且管理起来也很麻烦。汽轮机输水管道的阀门很容易产生泄漏,高温蒸汽遇到凝汽器,就会影响凝汽器的正常运行,降低汽轮机资源的利用率。另外,扩容器和输水管之间的温差也容易导致管道发生破裂,影响系统的正常运行。

3.3电厂汽轮机轴封系统问题

电厂汽轮机轴封系统的问题也是汽轮机中容易出现的问题。轴封系统的设计比较简单,虽然在大多数的电厂中,汽轮机轴封系统已经具备了较高的运行效率,但仍有一些问题存在。汽轮机在启动和停止时,轴封压力降低,变化范围大,且不能自动调节,而在汽轮机运行时会影响系统的密封性,造成蒸汽的泄漏。

4电厂汽轮机运行产生的损耗

电厂汽轮机运行产生的损耗不仅浪费了大量的能源,还降低了汽轮机的运行效率,给电厂造成损失。目前,电厂汽轮机运行产生的损耗一般包括汽轮机启动时产生的损耗、汽轮机组运行时产生的损耗以及汽轮机水冷凝汽器产生的损耗等。针对这些的损耗,电厂应重视起来,不断优化和创新,减少电厂汽轮机运行产生的损耗。

4.1汽轮机启动时产生的损耗

汽轮机在启动时产生的损耗是电厂汽轮机运行产生的损耗中不容忽视的一环。汽轮机在运行时,由于蒸汽参数的升降变化会使得转子内部的温度很不稳定,转子长期在这种状态下运行工作,就会产生很大的损耗。如果没有合理、有效地处理好参数,汽轮机在启动时的耗损不断增加,就会使得电厂汽轮机的运行效率降低,缩短使用寿命。

4.2汽轮机组运行产生的损耗

汽轮机的结构比较复杂,运行中气阀压力大,汽轮机喷嘴室以及外缸很容易发生变形,密封性低都会导致汽轮机的运行中的损耗增加。汽轮机的能量转化提供动力,因其运行具有的复杂性,致使汽轮机组的运行产生的损耗不断增大,且在气阀中的表现明显,影响了汽轮机的运行效率。

4.3汽轮机水冷凝汽器产生的损耗

汽轮机水冷凝汽器产生的损耗同样是电厂汽轮机运行产生的损耗中不容忽视的一大问题。汽轮机中,水冷凝汽器直接影响着汽轮机的热传递效率。水冷凝汽器运行中问题的出现就会直接降低热传递效率,造成系统的工作效率降低。如果气温过低,汽轮机中水冷凝汽器还会容易出现流量不均衡的现象。汽轮机水冷凝汽器产生的损耗同样会造成汽轮工作效率的降低。

5电厂汽轮机运行节能降耗可能性分析

对于电厂汽轮机运行节能降耗实现的可能性,可以从经济与技术两个层面进行分析。从经济层面看,电厂是一个盈利性企业,在对汽轮机进行节能降耗改造中,对改造成本与节能受益的对比是电厂重点考虑的一个方面,如果改造的资金投入与产出效果不符,电厂进行汽轮机运行节能降耗改造的积极性就会受到严重打击。而从目前改造的情况看,汽轮机的改造效果还是非常理想的,产出的节能效益明显高出改造投入,促进了电厂经济效益的提高,由此可见,电厂汽轮机运行可以更大程度的实现节能降耗。而从技术层面上看,我国汽轮机技术经验已非常丰富,改造技术也在不断提高与成熟,通过对本体汽封、调节级喷嘴等的改造及冷端系统、热力系统、阀门特性等的优化,不但从整体上提高了汽轮机机组的经济性,而且极大地提高了汽轮机的运行可靠性与安全性。

6电厂汽轮机节能降耗的主要影响因素

6.1汽轮机缸效率和机组通流性能

在工作过程中,汽轮机将其他形式的能量转换为电能的效率就是其自身的缸效率。汽轮机的缸效率会受到许多方面的影响,通过数据来看,我国目前的汽轮机在实际运行中的效率是低于定值的,这样就会导致汽轮机消耗的能量增多。人们由此可以看出汽轮机的缸效率和耗能的关系,所以增大汽轮机的气流面积,可以增加气流量,这样就可以实现节能降耗的目的,达到国家的相关排放要求。

6.2汽轮机主蒸汽温度和压力

汽轮机在运行状态下有自己的运行蒸汽压力和温度,在一般情况下,汽轮机正常运行时,其蒸汽压力与蒸汽流量成反比的关系。在运行时,蒸汽压力越大,蒸汽流量越小。所以,燃料的供给一定要充分,不然就可能导致汽轮机发生温度和蒸汽压力下降的情况,影响汽轮机的效率。

6.3汽轮机出力的系数和水冷凝器

汽轮机的正常运行是否与汽轮机的出力系数有很大的关系。由于我国夏季对于电能的需求量较高,所以夏季会形成电力峰值,汽轮机组要根据峰值进行合理的调配,保证满足社会对于电力的需求。除了出力系数外,水冷凝器也会影响汽轮机组的电能消耗,如果水冷凝器受到影响而不能正常运行,就会影响汽轮机的效率,浪费能源。所以,要重视对于水冷器的改造和技术提高,保证水冷凝器的工作状态,这样可以实现电厂的正常工作,减少汽轮机的能源消耗,实现节能降耗的目的。

7电厂汽轮机运行节能降耗措施探究

7.1加强节能管理工作

管理制度是电厂建设的管理基础,一套完善的管理制度可以确保各项生产工作顺利有序的开展,对于加强设备运行的节能降耗也有很大意义,因此,电厂企业应加强节能管理工作。首先,电厂应充分认识到新形势下节能管理工作对于企业发展的重要性,树立节能管理理念,积极认真开展节能管理工作;其次,加强相关部门的协调、配合,做好预定节能规划等初期工作,确保下一步工作的顺利开展;最后,加强考核管理,通过设立专门考核小组,严格按照国家电力行业的有关法律法规进行审查,推动电力企业节能管理向标准化、科学化方向发展。

7.2优化水循环系统

在电厂汽轮机组中,水循环系统是能源损耗最大的一个组成部分,因此,为更好地提高汽轮机整体节能降耗的效果,优化循环水系统是一个关键。而从目前电厂汽轮机节能降耗改造实际来看,虽然通过多台同等级机组的运用,整体的运行效率得到了很大提升,但是,目前机组中的循环水系统仍然是单元制,在一定程度上限制了汽轮机组经济效益的进一步提升。针对此问题,电厂企业通过对水循环系统进行优化,促进单元独立运行的实现。相关技术人员应在对凝汽器负荷计算的基础上,进一步明确循环水用量,并科学合理地调整水泵运行状况,实现水循环系统的节能降耗。

7.3加强汽轮机给水温度控制

在汽轮机运行过程中,给水温度是实行节能降耗控制的一个重要控制点,给水温度过低,锅炉的用电量及煤耗量都会有所上升,排烟中损失掉的热量也会增加,汽轮运行效率自然难以提高。因此,要合理控制锅炉的燃料量以及燃烧的充分程度,减小对给水温度造成的影响。一是要控制加煤的速度及数量,规范操作流程,实时监控给水温度;二是要采取正确措施加强设备维护,定期清理高压加热系统管道,提高供热效率,同时做好管道渗漏的定期检查工作,避免热管泄漏的情况发生,提高加热器的投入率,确保设备正常运行;三是在使用高位加热器时,要确保设备在标准水位位置下工作,以保证供热量;四是要重点做好供热环节的维修检查工作,由于水室密封性出现问题会发生高压蒸汽泄漏的情况,因此,对于水室的密封性要进行重点检查。

7.4正确操作汽轮机的启动以及运行、停机

(1)汽轮机的启动。由于汽轮机在启动时要先进行一段时间的预热,在预热过程中能源消耗有所增加,电厂的发电成本也会跟着增加。为加强对汽轮机启动阶段发电成本的控制,汽轮机在启动前,应先开旁压,等到压力达到2.0MPa左右稳定不变后,再打开真空破门,同时确保汽轮机的真空状态压力始终处于-80KPa左右,以加强暖机速度,提升蒸汽量,缩短汽轮机启动时间,降低能源损耗。

(2)汽轮机的运行。在汽轮机运行中,为降低负荷、提高燃料燃烧效率,通常选用定—滑—定的方式来运行汽轮机,此种运行方式在负荷变动的情况下,满足汽轮机机组的一次性调频,降低压力损失,加强能源使用效率,受锅炉内水循环情况变化的影响较小,是最佳的汽轮机运行方式。

(3)汽轮机的停机。汽轮机一般只有在需要检修时才停机,因此,在汽轮机的停机阶段需要对关键部件进行全面检查,同时设置正确、科学的参数,延长汽轮机的使用年限。

8结束语

近年来,随着社会经济的飞速发展,人们对于电能的需求越来越多,这就要求火电厂不断提高发电效率,满足节能减耗的要求。目前,市场竞争较大,人们不断研究汽轮机的运行方式,希望通过提高汽轮机的效率来提高发电效率,从而有效开展节能减耗的工作。

参考文献:

[1]金培红.电厂汽轮机节能降耗的主要措施分析[J].技术与市场,2017(01)

[2]郑锡开.发电厂汽轮机运行节能降耗策略研究[J].中国高新技术企业,2016(20)

[3]赵帅.电厂汽轮机运行优化措施探讨[J].科技创新导报,2017(16)

[4]朱春元.电厂汽轮机节能降耗的主要措施探讨[J].中文信息,2015(10)

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