電廠汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化措施探討

趙帥

摘 要：汽輪機(jī)是電廠生產(chǎn)運(yùn)行的重要組成設(shè)備，汽輪機(jī)運(yùn)行狀況直接影響著電廠的經(jīng)濟(jì)效益。所以，對電廠汽輪機(jī)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化非常有必要，以此降低汽輪機(jī)運(yùn)行能耗，提高汽輪機(jī)運(yùn)行效率，從而使得電廠經(jīng)濟(jì)效益得到提升。該文從電廠汽輪機(jī)運(yùn)行能耗的分析入手，提出了幾點(diǎn)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化措施，并以某案例進(jìn)行了論證和說明。

關(guān)鍵詞：電廠 汽輪機(jī) 運(yùn)行能耗 優(yōu)化措施 發(fā)展趨勢

中圖分類號：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（a）-0072-02

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，對供電用量與質(zhì)量的需求也越來越高，促使我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整。汽輪機(jī)是電廠中不可或缺的重要生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備，且汽輪機(jī)運(yùn)行過程復(fù)雜、運(yùn)行能耗較大。因此，該文就電廠汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化措施方面進(jìn)行了分析與探討。

1 電廠汽輪機(jī)運(yùn)行能耗分析

1.1 汽輪機(jī)啟動與停止產(chǎn)生的耗損

汽輪機(jī)的啟動與停止簡單來說就是汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)力變化。汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子表明的蒸汽參數(shù)會發(fā)生升降變化，促使轉(zhuǎn)子內(nèi)部的溫度不穩(wěn)定，當(dāng)轉(zhuǎn)子長時(shí)間在這種狀況下工作，若是沒有合理有效的處理好參數(shù)，那么汽輪機(jī)啟動與停止中產(chǎn)生的損耗就很大，進(jìn)而導(dǎo)致汽輪機(jī)運(yùn)行效率下降，使用壽命縮短。

1.2 汽輪機(jī)組運(yùn)行損耗

在電廠生產(chǎn)運(yùn)行中，汽輪機(jī)的主要作用就是為能量轉(zhuǎn)化提供動力支持。汽輪機(jī)運(yùn)行復(fù)雜，汽配方式也較為復(fù)雜，進(jìn)而導(dǎo)致汽輪機(jī)組運(yùn)行能耗較大。汽輪機(jī)組中的汽閥表現(xiàn)較為明顯，而汽閥的調(diào)節(jié)主要分為兩種，一種是單閥調(diào)節(jié)，另一種是順序閥調(diào)節(jié)，其中單閥調(diào)節(jié)就是指直接利用汽輪機(jī)表面蒸汽參數(shù)進(jìn)行控制，而順序閥調(diào)節(jié)是指利用噴嘴對蒸汽閥門開關(guān)進(jìn)行控制。在汽輪機(jī)運(yùn)行中汽閥壓力很大，噴嘴室、外缸非常容易發(fā)生變形，密封性降低等情況都會導(dǎo)致汽輪機(jī)運(yùn)行能耗增加。

1.3 汽輪機(jī)空冷凝汽器損耗

汽輪機(jī)中的空冷凝汽器直接影響著汽輪機(jī)的熱傳遞效率，若是空氣冷凝器出現(xiàn)問題就必定會降低熱效率，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)汽輪機(jī)熱傳遞效率被降低。另外，影響熱傳遞效率的還有凝結(jié)水溶氧因素，若是溶氧發(fā)生問題，不僅會影響熱傳遞效率，還會對設(shè)備和管道造成氧化腐蝕。在氣溫低的狀況下，空冷凝汽器還容易出現(xiàn)流量不均衡現(xiàn)象，從而造成汽輪機(jī)工作效率被降低。

2 電廠汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化措施

2.1 汽輪機(jī)啟動與停止優(yōu)化

汽輪機(jī)處于正常啟動狀態(tài)時(shí)，其參數(shù)應(yīng)根據(jù)汽輪機(jī)啟動曲線的參考值進(jìn)行選擇，保證參數(shù)的合理性。汽輪機(jī)在運(yùn)行時(shí)，應(yīng)確保其主壓力、先旁壓的壓力值為2.8 MPa，然后將真空門打開，確保汽輪機(jī)組真空壓處于合理范圍內(nèi)，這樣能夠有效提高汽輪機(jī)蒸汽量和運(yùn)行速度，這是實(shí)現(xiàn)降低汽輪機(jī)運(yùn)行能耗的有效手段之一。

2.2 汽輪機(jī)組配置優(yōu)化

2.2.1 調(diào)整汽輪機(jī)配汽方式

現(xiàn)階段，汽輪機(jī)主要采用復(fù)合型配汽方式，該方式具有明顯的優(yōu)缺點(diǎn)，高負(fù)荷作用下效率較高，低負(fù)荷作用下效率較低，存在嚴(yán)重的節(jié)流損失情況。所以，調(diào)整汽輪機(jī)配汽方式非常有必要。采用三閥式汽輪機(jī)配汽方式取代復(fù)合型配汽方式具有顯著的優(yōu)勢，降低了傳統(tǒng)復(fù)合型配汽方式的調(diào)節(jié)強(qiáng)度要求，減輕了調(diào)節(jié)級強(qiáng)度負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)了汽輪機(jī)的節(jié)能降耗的目標(biāo)。此外，還應(yīng)重視閥點(diǎn)密封性能狀況，做好維護(hù)工作，這樣也能夠在一定程度上降低損耗。

2.2.2 完善氣動泵組

想要完善氣動泵組，就必須對給水泵進(jìn)行優(yōu)化，傳統(tǒng)的定速給水泵工作原理就是通過對鍋爐給水閥進(jìn)行調(diào)節(jié)來完成工作，在低負(fù)荷狀態(tài)下能耗較大。這是由于定速給水泵通常是單一工作，就需要采用多用型的給水泵來替換定速給水泵。變速給水泵就屬于多用型的給水泵，其調(diào)節(jié)方式主要是根據(jù)泵的變動轉(zhuǎn)速和平移泵特性曲線來實(shí)現(xiàn)，有效降低了低負(fù)荷狀態(tài)下汽輪機(jī)的損耗。

2.2.3 定期清理高壓管道

鍋爐大小、燃料使用量與水溫有著密切關(guān)聯(lián)，若是鍋爐為大型鍋爐，當(dāng)水溫較低時(shí)，就需要使用更多的燃料進(jìn)行加熱，水溫在上升過程中會產(chǎn)生濃煙，進(jìn)而帶走部分熱量，造成熱量流失，因此，加熱水溫時(shí)必須合理使用燃料用量。此外，還應(yīng)定期對高壓管道進(jìn)行清理，保持汽輪機(jī)熱傳遞通暢，提高供熱功率，達(dá)到節(jié)能的目的。

2.3 密封系統(tǒng)優(yōu)化

汽輪機(jī)組在運(yùn)行中不可避免都會出現(xiàn)熱耗現(xiàn)象，那么最大程度地降低熱耗就能夠達(dá)到汽輪機(jī)組節(jié)能的目的。而汽輪機(jī)組中密封系統(tǒng)一直是熱耗的重點(diǎn)所在，密封性越低熱耗就越大，因此對密封系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，提高汽輪機(jī)組的密封性非常有必要。

3 電廠汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化實(shí)例

實(shí)例概述：將某一電廠汽輪機(jī)中以往的配汽方式與調(diào)節(jié)級噴嘴進(jìn)行對比，然后對該電廠汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級噴嘴組的調(diào)節(jié)閥提出了三種優(yōu)化調(diào)閥方案。汽輪機(jī)組的汽配閥門分為1、2、3、4號，第一種優(yōu)化調(diào)閥方案為：即先進(jìn)行2號汽配閥門調(diào)節(jié)，然后再依次進(jìn)行4號、3號、1號汽配閥門調(diào)節(jié)，屬于逆時(shí)針調(diào)閥順序。第二種優(yōu)化調(diào)閥方案為：先進(jìn)行2號、3號、4號汽配閥門的調(diào)節(jié)，然后再進(jìn)行1號汽配閥門的調(diào)節(jié)，屬于逆時(shí)針對稱式調(diào)閥順序。第三種優(yōu)化調(diào)閥方案為：先進(jìn)行4號汽配閥門調(diào)節(jié)，然后再進(jìn)行1號、2號、3號汽配閥門的調(diào)節(jié)，屬于順時(shí)針對稱式調(diào)閥順序。

優(yōu)化調(diào)閥方案中機(jī)組汽配閥門開度為：1號汽配閥門的開度為8.6%；2號汽配閥門的開度為36.5%；3號汽配閥門的開度同樣為36.5%；4號汽配閥門的開度為53.8%。通過對優(yōu)化調(diào)閥方案運(yùn)行后的參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，機(jī)組負(fù)荷不同情況下，各種優(yōu)化方案運(yùn)行后的熱耗情況也不相同。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷為300 MW時(shí)，第一種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為1.425，第二種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為1.327，第三種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為1.268；當(dāng)機(jī)組負(fù)荷為400 MW時(shí)，第一種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為1.401，第二種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為1.289，第三種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為1.012；當(dāng)機(jī)組負(fù)荷為500 MW時(shí)，第一種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為1.426，第二種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為1.301，第三種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為1.198；當(dāng)機(jī)組負(fù)荷為600 MW時(shí)，第一種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為0.989，第二種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為0.878，第三種優(yōu)化方案的運(yùn)行熱耗為0.713。從以上數(shù)據(jù)可以看出，三種優(yōu)化方案均能夠在不同機(jī)組負(fù)荷下一定程度的節(jié)約熱耗，通過取三種優(yōu)化方案的平均值來看，第一種優(yōu)化方案節(jié)約熱耗的效益最好。

4 結(jié)語

總而言之，汽輪機(jī)是電廠中不可或缺的重要設(shè)備，對汽輪機(jī)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化，能夠有效提升汽輪機(jī)熱傳遞效率與供熱功率，同時(shí)電廠還應(yīng)積極開發(fā)和應(yīng)用先進(jìn)設(shè)備與技術(shù)，這樣有助于進(jìn)一步提升汽輪機(jī)工作效率，從而為電廠帶來更好的效益，促進(jìn)電廠的可持續(xù)發(fā)展。

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