王 剛,胡 俊(中國華能海勃灣發電廠,內蒙古 烏海 016000)
火力發電廠汽輪機優化問題研究
王剛,胡俊
(中國華能海勃灣發電廠,內蒙古 烏海 016000)
火力發電廠的發展,是我國電力工業組成的重要部分之一。但隨著社會經濟的發展,電力能源的需求增加,以及環境保護等問題,火力發電廠面臨著日益嚴峻的考驗。我國堅持可持續發展戰略,經濟、社會、環境三者協調,可持續發展,在這樣的背景環境下,大批能效低、對環境污染大的火力發電廠被關閉,這在一定程度上加快了我國火力發電廠的改革創新步伐。火力發電廠由多個設備構成,它的運轉,每一個環節都對整個火力發電廠的經濟效益帶來影響。而其中,最為主要的則是汽輪機方面,作為火力發電機組的重要組成部分,優化汽輪機,將對火力發電廠的節能減排以及整體效益提升有著重要意義。本文以火力發電廠汽輪機優化問題為切入點,深入的探討了汽輪機在火力發電廠的重要作用。
火力發電廠;汽輪機;優化問題
近年來,節能環保成為經濟社會發展的首要議題,既要促進經濟持續健康發展,又要保護環境不受污染,這二者相輔相成,不能以犧牲環境為代價,以此促進經濟發展。而在這樣的背景環境下,電力資源的需求量也日益加大,人民對用電需求以及質量,都明顯提升。因此,火力發電廠汽輪機的運行能力和產量,也受到了日益密切的關注。如何提高能源利用效率,如何保證汽輪機運行方面的高效率問題,將是未來火力發電廠促進經濟效益提升的關鍵。對此,火力發電廠汽輪機優化問題,必須要重視起來,并且采取相應的措施,來進行汽輪機優化,使其能夠更好的服務于國民電力需求。
最近幾年,尤其是我國經濟發展取得巨大成就的時候,社會電力需求隨之急劇增加。在這種情況下,我國的電力結構也隨之發生著顯著變化,這種變化,必然要以社會經濟發展需求為主。在電力構成當中,火力發電廠仍是電力構成的主要部分。如何提高火力發電廠的產出效率,關系到我國電力能否正常運行。目前,我國運行的汽輪機組容量較大,設計原理采用基本負荷。在安全性和經濟性上,汽輪機已經難以跟上社會經濟發展步伐。為此,不斷優化汽輪機組,實現節能增效,已經成為越來越迫切的問題。
我國火力發電廠汽輪機的應用,應追溯到上世紀50年代,它的高速發展時期則是在90年代。不過隨著經濟發展,受國家能源結構變化,天然氣供應不足等一些列問題影響,汽輪機的改革逐漸走向了國有化[1]。
國有化后,國家加大對環境保護的投入,火力發電廠的汽輪機也開始進行重點檢修,淘汰劣質的、浪費資源的汽輪機,采用高效能、高環保的先進汽輪機投入生產。
2.1汽輪機特點
汽輪機的運行特點主要以蒸汽為動力,將熱能轉化為機械能,從而為發電機提供所需的機械能。由此可見,汽輪機作為火力發電廠的主要機組,它的效能問題將直接關系到電力能源。汽輪機作為主要機組,擁有熱效率高、較大的單機效率、使用壽命長等特點。
2.2汽輪機的工作原理介紹
汽輪機以蒸汽動力實現最終的機械能轉化,它的工作原理主要分為兩個方面:一個是沖動作用原理;二是反動作用原理。在汽輪機中,噴嘴處產生的高速蒸汽通過汽道,推動葉輪轉動,作出機械功,這就是沖動作用原理。而反動作用原理則是當蒸汽在動葉片構成的汽道內膨脹加速,氣流將會對動葉片產生一個反動力,以推動葉輪轉動作出機械功。
二者是汽輪機工作的基本原理,各有特點,沖動作用原理只發生方向改變,而反作用原理則是出現方向改變,還會進行膨脹加速。
汽輪機作為火力發電廠的重要機組,關系到火力發電廠的經濟效益產出,關系到能效利用效率問題,對于我國火力發電具有重大意義。開發熱效率高、潔凈無塵、造價低廉的發電技術,日益重要。而這些問題的關鍵,則是旨對汽輪機進行優化,使其能夠符合現代社會經濟發展的特點。
3.1優化性能及能耗
國家加大節能減排力度,對火力發電廠機組進行嚴格檢控,對設備維修狀態進行評估。為了實現這一目標,必須優化汽輪機性能,并且通過能耗試驗,確定汽輪機能耗,有針對性的降低能耗[2]。
3.2優化汽輪機本身
汽輪機的主要結構由水泵、回熱加熱器、汽輪機背壓、凝汽器真空抽氣系統、循環水泵匹配方式五個方面構成。通過對這五方面的優化,可以更好的運行汽輪機本身性能,從根本上解決汽輪機能耗問題。
3.3提升專業人才自身技能素養
我國目前汽輪機的發展水平并不高,汽輪機的發展水平還無法滿足我國日益增加的用電需求,針對這一問題,提升專業人才技能素養,打造一支服務于汽輪機的專業化人才隊伍將變得迫切需要起來。
3.4堅持科技創新,掌握核心技術
汽輪機的優化問題,根本意義上講是科技推動現代化生產工具的創新,是科技作為生產力的最直接體現。加快汽輪機科技創新步伐,與時俱進,讓汽輪機的發展跟上現代社會經濟發展步伐,將具有重要意義。汽輪機的發展,需要引進先進的技術,包括材料冶煉制造、葉片噴嘴加工、大部件的熱處理等諸多問題,它的快速發展,必須要解決這一系列的核心問題,才能從根本上取得重大進步[3]。
在火力發電廠的發展過程中,我們不難發現汽輪機在火力發電廠中的重要作用。汽輪機是火力發電廠重要的動力機組之一,它的優化關系到火力發電廠效能的根本問題。強大有力的汽輪機,對于提高能源利用效率,創造較高的經濟產值,有著舉足輕重的地位。為此,為了我國社會經濟的發展,讓電力供滿足社會需求,必須加大汽輪機的優化改革步伐,實現汽輪機運行經濟性和降低機組耗能性。同時,火力發電廠也應該加強管理,加強員工的職業技能培訓,打造一支專業化的服務隊伍,確保汽輪機能夠健康平穩發展,為國有資產保值,以及經濟建設又好又快的發展,打下堅實的基礎。
[1]王運民.汽輪機變工況時各監視段壓力與溫度的定量計算[J].汽輪機技術,2007(06).
[2]李學明.水火電聯合運營策略及火電機組負荷智能分配研究[D].北京:華北電力大學,2006.
[3]劉帥.汽輪機變工況優化運行模式研究[J].陜西電力,2009(07).