電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化策略探討

1、    電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化策略探討    李端良摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)工業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，人民生活水平不斷提高。在社會(huì)生活中的電廠運(yùn)行中，對(duì)電能的數(shù)量和質(zhì)量提出了更高的要求。其中汽輪機(jī)的高效運(yùn)行能夠有效促進(jìn)發(fā)電機(jī)發(fā)電，直接提高發(fā)電效率，對(duì)發(fā)電廠起到積極的影響。本文通過(guò)對(duì)汽輪機(jī)的概念和設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，并對(duì)電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)運(yùn)行中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出優(yōu)化問(wèn)題的合理化建議，對(duì)提高能源生產(chǎn)效率，提高電廠效率和質(zhì)量具有積極意義。關(guān)鍵詞：電廠；汽輪機(jī)；問(wèn)題；措施0.引言隨著我國(guó)電力消費(fèi)的持續(xù)增長(zhǎng)，發(fā)電廠的發(fā)電壓力不斷增加，發(fā)電行業(yè)需要適應(yīng)和滿足當(dāng)

2、前的發(fā)電需求。作為電廠集控運(yùn)行中的重要裝置，對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行效率的優(yōu)化能夠顯著改善存在的問(wèn)題，進(jìn)行有效的提升。它在提高能源效率方面起著重要作用，在提高發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益方面，有著許多得天獨(dú)厚的作用。1.汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行作為熱力發(fā)電廠中的重要裝置，汽輪機(jī)主要蒸汽和燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備組成，這些設(shè)備的正常運(yùn)行對(duì)電廠的發(fā)展起著決定性的影響。在結(jié)構(gòu)上，汽輪機(jī)主要由兩個(gè)主要部分組成：旋轉(zhuǎn)部分和固定部分。旋轉(zhuǎn)部分，也稱為轉(zhuǎn)子部分，主要由葉輪、主軸、葉片和離合器組成，定子部分主要由氣缸、隔板、入口部分和蒸汽、密封和軸承組成。汽輪機(jī)的運(yùn)行主要是利用蒸汽的熱能來(lái)實(shí)現(xiàn)工作過(guò)程，首先是脈沖效應(yīng)的原理。當(dāng)蒸汽通過(guò)葉片形成的空氣通

3、道在蒸汽輪機(jī)中高速流動(dòng)時(shí)，蒸汽的流動(dòng)方向也相應(yīng)地改變，從而產(chǎn)生葉片的脈沖。這種脈沖能使葉輪旋轉(zhuǎn)并成為機(jī)械動(dòng)能。第二，反作用的工作原理。此時(shí)，強(qiáng)大的氣流將不可避免地在葉片上產(chǎn)生強(qiáng)大的反作用力，從而促進(jìn)葉輪的運(yùn)動(dòng)以進(jìn)行機(jī)械加工。根據(jù)第一操作過(guò)程原理，葉片氣道中的氣流不會(huì)加速，只會(huì)改變方向。根據(jù)第二操作原理，空氣會(huì)發(fā)生膨脹，氣流也會(huì)改變方向。在50年代和60年代，蒸汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)已經(jīng)成為發(fā)電廠的一部分，并具有巨大的優(yōu)勢(shì)。鑒于汽輪機(jī)運(yùn)行單元逐漸老化，責(zé)任人員應(yīng)加強(qiáng)檢修工作，對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷和運(yùn)行處理，及時(shí)對(duì)突發(fā)事件做出反應(yīng)，積極調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行情況。2.我國(guó)汽輪機(jī)運(yùn)行的現(xiàn)狀與問(wèn)題在影響汽

4、輪機(jī)經(jīng)濟(jì)性能的眾多因素中，汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)、制造和優(yōu)化是主要因素。通過(guò)優(yōu)化汽輪機(jī)單元的設(shè)計(jì)、制造和安裝，顯著提高了汽輪機(jī)單元的運(yùn)行效率。2.1汽輪機(jī)的蒸汽分配方法汽輪機(jī)具有許多蒸汽分配方法，但最常用的是復(fù)合氣體分配方法。通常主要分為兩個(gè)階段：第一階段是高負(fù)荷下的汽輪機(jī)，汽輪機(jī)正常運(yùn)行，順序閥依次使用，第二階段是低負(fù)荷下的汽輪機(jī)。汽輪機(jī)要實(shí)現(xiàn)良好的運(yùn)行，通常應(yīng)使用單個(gè)閥門。盡管兩級(jí)負(fù)荷模式運(yùn)行良好，但低負(fù)荷階段的汽輪機(jī)機(jī)會(huì)產(chǎn)生節(jié)流消耗，這降低了能源的利用效率，并影響了發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效率。2.2汽輪機(jī)的啟動(dòng)和停止階段汽輪機(jī)的啟停階段容易發(fā)生問(wèn)題，在正常條件下，當(dāng)轉(zhuǎn)子處于正常運(yùn)行階段時(shí)，在汽輪機(jī)中會(huì)產(chǎn)生高

5、溫環(huán)境。當(dāng)汽輪機(jī)處于啟動(dòng)和停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，溫度場(chǎng)就會(huì)產(chǎn)生湍流。同時(shí)，轉(zhuǎn)子表面上蒸汽的存在可能影響轉(zhuǎn)子蒸汽參數(shù)的變化，參數(shù)可能增加或者減小。由于轉(zhuǎn)子的啟動(dòng)和停止，轉(zhuǎn)子的工作環(huán)境不穩(wěn)定，并且有時(shí)會(huì)在高溫環(huán)境中發(fā)生。因此，應(yīng)進(jìn)行良好的汽輪機(jī)參數(shù)設(shè)置，否則將嚴(yán)重影響汽輪機(jī)的正常運(yùn)行，減少汽輪機(jī)的使用壽命。2.3汽輪機(jī)組的容量導(dǎo)致汽輪機(jī)單元能量消耗的因素很多，用于蒸汽輪機(jī)的氣閥有多種，通常，汽輪機(jī)蒸汽閥分為兩種類型：順序閥控制和單閥控制。單閥調(diào)節(jié)主要受汽輪機(jī)蒸汽參數(shù)的影響，汽輪機(jī)蒸汽參數(shù)主要受噴嘴影響。順序閥的應(yīng)用范圍有限，只能在閥力不強(qiáng)的情況下使用。如果在閥門壓力較高時(shí)繼續(xù)使用順序閥，則外部氣缸和噴嘴將嚴(yán)

6、重變形，在嚴(yán)重情況下，影響或甚至導(dǎo)致蒸汽汽輪機(jī)單元泄漏并且還降低蒸汽單元功率，最終導(dǎo)致汽輪機(jī)單元無(wú)法運(yùn)行。3.進(jìn)行汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化的措施3.1氣體分布的優(yōu)化目前，大多數(shù)汽輪機(jī)使用的氣體分配方法主要是傳統(tǒng)類型，功耗大，只能在低負(fù)荷工作環(huán)境中使用。在高負(fù)荷下使用時(shí)，汽輪機(jī)會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞蒸汽設(shè)備壽命。為了改變這種狀況，可以使用性能更好的三閥氣體分配，不僅可以降低功耗，還可以顯著提高轉(zhuǎn)換效率并提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益。由于其良好的流量和較低的調(diào)節(jié)水平要求，三閥氣體分配過(guò)程可以有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能。3.2啟動(dòng)和停止汽輪機(jī)時(shí)的優(yōu)化措施目前，大多數(shù)汽輪機(jī)額定功率為600兆瓦，汽輪機(jī)的啟動(dòng)模式通常與高壓和中壓汽缸一起使用以實(shí)現(xiàn)

7、啟用。下面介紹啟動(dòng)程序如下：在啟用汽輪機(jī)之前，應(yīng)進(jìn)行充分的準(zhǔn)備工作，包括冷卻液和循環(huán)水，并且系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行有效測(cè)試，以確保墊圈處在緊固狀態(tài)。同時(shí)潤(rùn)滑劑的量不應(yīng)低于最低液面，一旦發(fā)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行期間，鍋爐的溫度和壓力突然增加，并且超過(guò)最大范圍，操作人員應(yīng)立即打開備用鍋爐，以促進(jìn)設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)安全平穩(wěn)的發(fā)電。3.3汽輪機(jī)組的容量的優(yōu)化措施在實(shí)際的高壓和中壓氣缸啟動(dòng)期間，通常伴隨著溫度的升高，汽輪機(jī)的壽命隨著溫度升高而降低，因此有必要采取優(yōu)化措施進(jìn)行積極的改善，以促進(jìn)電廠的運(yùn)行優(yōu)化。優(yōu)化措施基本概括如下：首先，在汽輪機(jī)啟動(dòng)期間應(yīng)將蒸汽壓力設(shè)定為0.5mpa，其次，應(yīng)始終保持高壓汽缸開口。并且在汽輪機(jī)工

8、作期間，將汽輪機(jī)從工作狀態(tài)調(diào)整為停止?fàn)顟B(tài)，即從動(dòng)態(tài)變?yōu)殪o態(tài)。同時(shí)使汽輪機(jī)的進(jìn)氣量從高值逐漸減小到零，對(duì)主進(jìn)氣閥進(jìn)行關(guān)閉，氣缸其他部分的工作溫度逐漸降低等措施。在正常情況下，汽輪機(jī)可分為兩類，一類是滑動(dòng)參數(shù)汽輪機(jī)和標(biāo)稱參數(shù)汽輪機(jī)。通常，選擇汽輪機(jī)的滑動(dòng)參數(shù)。優(yōu)點(diǎn)總結(jié)如下：首先，可以減少熱量，一方面可以提高汽輪機(jī)的效率，并且可以利用鍋爐單元的預(yù)熱功能來(lái)發(fā)電。另一方面，汽輪機(jī)的各種部件可以有效地冷卻，這對(duì)于設(shè)備的維護(hù)和管理非常重要。4.發(fā)展趨勢(shì)汽輪機(jī)的發(fā)明帶來(lái)了能源工業(yè)的巨大變化。首先，要有效提高汽輪機(jī)的熱效率。隨著汽輪機(jī)裝置的推廣應(yīng)用，汽輪機(jī)的熱輸出已成為最重要的發(fā)展趨勢(shì)之一，一些新理論不斷涌出，

9、給電廠集控運(yùn)行帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇，不斷提升電廠的發(fā)電質(zhì)量，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升，以保證社會(huì)的用電需求，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。雖然目前已經(jīng)為促進(jìn)整個(gè)電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而做出了積極努力，但是實(shí)際效果確不盡如人意，只有積極探索新技術(shù)和新理論，才能不斷促進(jìn)汽輪機(jī)的開發(fā)和應(yīng)用，才能加速汽輪機(jī)的發(fā)展，為電廠集控運(yùn)行做出積極貢獻(xiàn)。5.結(jié)論總而言之，隨著發(fā)電技術(shù)的發(fā)展和人們生活條件的改善，人們對(duì)電能的質(zhì)量和穩(wěn)定性提出了更高的要求。為了滿足當(dāng)前發(fā)電的需要，電廠必須不斷優(yōu)化和改進(jìn)發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行，促進(jìn)發(fā)電效率跟質(zhì)量的提升，這其中汽優(yōu)化的高效運(yùn)行在提高電力效率和質(zhì)量方面發(fā)揮著重要作用。因此有關(guān)單位和部門要加強(qiáng)研究，提高汽輪機(jī)運(yùn)行性能，促進(jìn)汽輪機(jī)發(fā)電效率的提升，實(shí)現(xiàn)電廠發(fā)電質(zhì)量的提高與改善，滿足當(dāng)前社會(huì)多樣化的需求，保障社會(huì)秩序的有序進(jìn)行。參考文獻(xiàn)：1楊