發(fā)電廠汽機輔機的優(yōu)化運行

李斌

(天津藍(lán)巢電力檢修有限公司,天津 300380)

為了進(jìn)一步提升電力企業(yè)資源供應(yīng)的需求,建立現(xiàn)代化的發(fā)電廠動力傳輸新體系,除了不斷實行發(fā)電廠內(nèi)部動力結(jié)構(gòu)優(yōu)化,同時也要不斷尋求發(fā)電廠機械做功中的不足,不斷實施機械部分的輔助性優(yōu)化,提升機械系統(tǒng)的做功效率,適應(yīng)社會電力供應(yīng)體系的發(fā)展需要。

1 發(fā)電廠汽機輔機的疑難問題及處理

1.1 高加內(nèi)部冷段問題

在汽機輔機運行過程中,5號機中的1號高加疏水溫升過程進(jìn)行檢修,發(fā)現(xiàn)存在壓力低、水位高的現(xiàn)象,對放水門產(chǎn)生了一定的危急影響,保護(hù)動作較為經(jīng)常性,這種故障問題,嚴(yán)重影響了汽機機組的正常運行效率,并形成了故障隱患。

針對此種狀況,檢修工作人員進(jìn)一步對5號高加疏水系統(tǒng)管路、逆止門、抽氣口管路以及電動門逐一進(jìn)行排查,將每一個環(huán)境的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄,最終得出故障原因,明確為高加內(nèi)部冷段問題。

在明確故障位置與故障原因的前提下,進(jìn)一步提出故障處理策略,即對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行有效優(yōu)化,初步完成優(yōu)化之后,還要通過試運行進(jìn)一步檢測,完善最終的應(yīng)對處理策略。

1.2 汽門生成氧化皮問題

在汽機輔機運行過程中,頻繁發(fā)生中卡現(xiàn)象,預(yù)測故障原因可能為高壓閥門配件生成氧化皮。

對相關(guān)主蒸汽高調(diào)門以及自動主汽門、再熱聯(lián)合汽門等的檢測中發(fā)現(xiàn),在蒸汽品質(zhì)的影響下,均有不同程度的氧化皮生成,對機組的安全可靠產(chǎn)生了極大的影響。檢測中還發(fā)現(xiàn),由于氧化皮的原因,配件無法進(jìn)行直接拆卸,甚至?xí)霈F(xiàn)配件相互咬死的狀況,對設(shè)備運行狀況以及工期都會產(chǎn)生極大的影響。

針對上述高壓閥門配件生成氧化皮導(dǎo)致的運行故障,可進(jìn)行創(chuàng)新型優(yōu)化,將機修鉗工與金工車床進(jìn)行結(jié)合處理,同時采用浸煤油、車削破壞最經(jīng)濟件、控制溫度火把加熱等手段盡量拆卸,避免不必要的、貴重的配件損失。

1.3 低壓銅管損壞問題

在汽機輔機運行過程中發(fā)現(xiàn)凝結(jié)水流量發(fā)生了嚴(yán)重變化,其流量增速顯著增加。

經(jīng)檢修發(fā)現(xiàn),2號機與4號機中的絕大多數(shù)銅管都發(fā)生了嚴(yán)重?fù)p壞,其中,堵管86根。

針對上述低壓銅管損壞原因?qū)е碌哪Y(jié)水流量問題,會進(jìn)一步增加對銅管的沖蝕,形成惡性循環(huán),將銅管更換為碳鋼管之后,同時對3號機本體的疏水系統(tǒng)進(jìn)行改造,利用低壓疏水?dāng)U容器來達(dá)到合理化疏水通道的效果。除此之外,對3號機的冷油閥門、冷風(fēng)閥門以及出水閥門等進(jìn)行更換,采用硬質(zhì)密封蝶閥,能夠最大程度保證閥門的密封性。

2 發(fā)電廠汽機輔機的優(yōu)化運行

2.1 給水泵的優(yōu)化運行

電動給水泵有兩種運行方式,分別為定速給水泵和變速給水泵。定速給水泵通過鍋爐給水閥門的調(diào)節(jié)實現(xiàn)運轉(zhuǎn),當(dāng)機組處于低負(fù)荷運轉(zhuǎn)的情況時,鍋爐給水閥門會出現(xiàn)比較大的節(jié)流損耗,這種調(diào)節(jié)方法便失去功能。變速給水泵通過平移泵的獨特曲線實現(xiàn)運轉(zhuǎn),相比于定速給水泵,變速給水泵可以保持調(diào)節(jié)閥門的同時改變積水流量,尤其在低負(fù)荷運轉(zhuǎn)的情況下,變速給水泵的節(jié)能效果更明顯。

優(yōu)化給水泵要從機組的實際配置和單臺汽動給水泵自身的余量出發(fā)。當(dāng)機組處于低負(fù)荷運轉(zhuǎn)時,以不同的方式對電動給水泵和汽動給水泵進(jìn)行試驗,泵組的經(jīng)濟運行方式根據(jù)汽動給水泵機組制定,從而實現(xiàn)發(fā)電廠氣動泵組運行的經(jīng)濟性更高。根據(jù)機組的運行方式,汽動給水泵的運行情況處于備用狀態(tài)時,備用給水泵會在熱備用狀態(tài)中維持每分鐘三千轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)給水泵有流量可以再循環(huán)。這種備用泵小號的蒸汽流量比較大,所以導(dǎo)致泵組的整體氣耗量都相對增加,因此,要在機組處于低負(fù)荷的運轉(zhuǎn)情況下,采用單泵運行的方式。但是值得注意的是,汽動泵在啟動和停止時都會造成一定的經(jīng)濟損失,所以不能僅僅根據(jù)負(fù)荷的運行情況選擇給水泵的運行方式,還應(yīng)該考慮負(fù)荷變化的持續(xù)時間。另外,設(shè)計人員還應(yīng)該考慮電動泵的容量來選擇電動泵備用方式。

2.2 加熱器的優(yōu)化運行

在汽機輔機正常運行時,加熱器運行的數(shù)量應(yīng)該等同于設(shè)計的數(shù)量,如果有任何一個加熱器出現(xiàn)故障,這個加熱器就會被機組關(guān)閉,如果發(fā)電廠加熱器的旁路門沒有嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)開關(guān),加熱器的進(jìn)水就會流到其它支路中,導(dǎo)致發(fā)電廠的整個機組都會受到損害,降低了發(fā)電廠的發(fā)電能力,具體表現(xiàn)在三個方面：(1)故障加熱器被關(guān)閉,發(fā)電廠匯總的高壓加熱器會過多地抽油,從而降低加熱器的轉(zhuǎn)換能力。另外,汽輪中會進(jìn)入大量的抽油,使汽輪機部件的壓力增大,汽輪機溫度下降,導(dǎo)致輔機溫度升高。(2)加熱器支路無法完全閉合,使蒸汽外泄,熱量流失,加大了發(fā)電廠的損耗。(3)疏水泵出現(xiàn)故障,導(dǎo)致水位出現(xiàn)變化,影響傳熱能力,并且容易損壞機組。針對此,可以對加熱器進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化方式在加熱系統(tǒng)范圍中加入U型管板高壓加熱器,U性加熱器的內(nèi)部包括蒸汽冷卻、疏水冷卻和凝結(jié)。蒸汽冷卻可以對經(jīng)過的水進(jìn)行加熱,疏水冷卻也可以提高水溫和抽氣能量的利用率,同時還能降低自身溫度,降低后階段抽氣的排斥能力。蒸汽冷卻和疏水冷卻相配合,能明顯提高對加熱器端差變化幅度的控制,從而提高加熱器的經(jīng)濟性。另外,這種優(yōu)化方式還可以減少壓力型除氧器直接排放蒸汽導(dǎo)致熱能資源和水資源的浪費。

2.3 循環(huán)水泵的優(yōu)化運行

當(dāng)汽輪機組和冷卻水溫度一定時,循環(huán)水流量會引起凝汽器壓力的變化,其前提是汽輪機組和冷卻水溫度會影響循環(huán)水泵的耗功。當(dāng)循環(huán)水流量加大時,凝汽器壓力會變小,此時機組就會加大出力,同時,循環(huán)水泵的耗功也會變大。當(dāng)水流量增加至一定程度時,水泵耗功加大會將機組出力增加值抵消。所以在對循環(huán)水泵優(yōu)化時,必須要測量循環(huán)水泵的功耗、流量,以及汽輪機出力的加大程度、凝汽器的性能等,同時還要考慮到機組負(fù)荷和循環(huán)水溫變化的影響,綜合以上條件便可以計算水溫條件與機組負(fù)荷一定時,最適合機組運行的泵壓,從而確定循環(huán)水泵的運行方式。

2.4 凝汽器真空抽氣系統(tǒng)的優(yōu)化運行

機組凝汽器主要是用于凝結(jié)汽輪機排出的蒸汽,使之可以重新被鍋爐使用。在排氣處要利用抽氣設(shè)備保持凝汽器內(nèi)部的真空狀態(tài),而這個真空狀態(tài)對機組運行十分重要,可以說凝汽器真空抽氣系統(tǒng)對機組運行都有十分關(guān)鍵的影響。

目前多數(shù)發(fā)電廠使用的抽氣系統(tǒng)都為噴射式真空抽氣器,這種抽氣器游客根據(jù)使用介質(zhì)分為射水抽氣器和射汽抽氣器,其中射水抽氣器抽取真空的原理為壓力水,而射汽抽氣器抽取真空的原理為壓力蒸汽,但是除此之外,兩者基本類似。還要一些發(fā)電廠使用水環(huán)真空泵保持真空,這種真空泵比抽氣器明顯更突出,比如在啟動時,水環(huán)真空泵比抽氣器的抽取能力更大,所以啟動的時間就更少;在運行時,水環(huán)真空泵比抽氣器的汽水損失率更低,機械化水平更高。但水環(huán)真空泵也存在著一些缺陷,比如這種真空泵的成本比較高,而且處理蒸汽的能力也不如抽氣器突出,如果泄漏過多還可能出現(xiàn)過載運行,使真空系統(tǒng)運行面臨的威脅更嚴(yán)重。而抽氣器因其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、穩(wěn)定性高的特點被廣泛使用。在具體選擇時,設(shè)計人員應(yīng)該根據(jù)發(fā)電廠的實際情況挑選合適的抽氣設(shè)備。

3 結(jié)語

綜上所述,發(fā)電廠汽機輔機的優(yōu)化運行的分析,是現(xiàn)代電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)逐步綜合性拓展的有效方式。在此基礎(chǔ)上,基于對發(fā)電廠汽機輔機研究的必要性要求,解決發(fā)電廠汽機輔機運作機械設(shè)備中存在的問題,應(yīng)實施給水泵機械系統(tǒng)優(yōu)化運行、加熱器結(jié)構(gòu)周期性運轉(zhuǎn)、水泵循環(huán)組機有效性控制、以及凝汽器真空抽氣系統(tǒng)動力做功有序性控制,實現(xiàn)了發(fā)電廠汽機做工的速率的高效性傳輸。因此,淺析發(fā)電廠汽機輔機的優(yōu)化運行,是現(xiàn)代電力供應(yīng)體系不斷優(yōu)化的技術(shù)保障。

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