摘要:我國現(xiàn)階段汽輪機(jī)的使用量很大,應(yīng)用也十分廣泛,而且還在逐步呈現(xiàn)上升趨勢,但是汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中會(huì)有很多因素影響汽輪機(jī)的正常運(yùn)行,從而影響到了汽輪機(jī)的工作效率。本文就汽輪機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的問題,分析影響汽輪機(jī)運(yùn)行的主要因素,并給出相應(yīng)建議。
關(guān)鍵詞:汽輪機(jī) 影響因素 解決方案
引言
汽輪機(jī)能將蒸汽的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械功,在現(xiàn)階段,汽輪機(jī)被廣泛應(yīng)用于發(fā)電作用的原用機(jī)、各種壓縮機(jī)和船舶螺旋槳等,汽輪機(jī)還可以滿足生活上的熱需要。雖然汽輪機(jī)有著優(yōu)越的性能,但是在實(shí)際的應(yīng)用過程中也出現(xiàn)了不少問題,比如在啟動(dòng)和關(guān)閉的過程中存在問題,安全門漏汽量大、脹差、震動(dòng)等諸多問題。下面就詳細(xì)討論這些問題。
1.汽輪機(jī)的簡介及工作機(jī)理
汽輪機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,在日常的生產(chǎn)及生活中有著十分廣泛的應(yīng)用,它可以用作發(fā)電的原動(dòng)機(jī),也可以作為各種泵、壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、以及螺旋槳的直接驅(qū)動(dòng)力。其中的蒸汽可作為供暖熱量的來源被使用。汽輪機(jī)有著很悠久的歷史,從公元1世紀(jì)的基本構(gòu)想到1882年的第一臺實(shí)際意義的汽輪機(jī),汽輪機(jī)走過了漫長的道路。而如今,汽輪機(jī)已被世界上各個(gè)國家所廣泛使用,并有著十分廣闊的應(yīng)用前景。汽輪機(jī)的研究正在朝著大容量、高參數(shù)的方向進(jìn)行研發(fā),比如俄羅斯研究的2000MW的汽輪機(jī)具有很高的技術(shù)指標(biāo)。大容量的汽輪機(jī)具有降低單位投資成本、提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益、滿足國家建設(shè)需要、提高電網(wǎng)調(diào)峰能力等諸多優(yōu)勢。
汽輪機(jī)的工作機(jī)理是將蒸汽的一部分能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。來自鍋爐的熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī),并經(jīng)過一系列的噴嘴和動(dòng)葉,把蒸汽的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能,熱能和機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化是汽輪機(jī)工作的主要機(jī)理。汽輪機(jī)的種類多種多樣,但工作原理基本一致。汽輪機(jī)的工作機(jī)理雖然很簡單,但是在實(shí)際的應(yīng)用過程中存在很多影響汽輪機(jī)運(yùn)營的因素。
2.影響汽輪機(jī)運(yùn)行的主要因素
汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生各種各樣的故障,但是經(jīng)常出現(xiàn)的故障基本分為幾類,探究清楚影響汽輪機(jī)正常運(yùn)行的因素對于汽輪機(jī)的正常使用有實(shí)際的意義,也有助于使用汽輪機(jī)的企業(yè)提高生產(chǎn)效率,提升經(jīng)濟(jì)效益。
2.1.汽輪機(jī)脹差的影響因素
2.1.1.汽輪機(jī)的滑銷是否通暢決定了汽輪機(jī)是否正常運(yùn)行。在汽輪機(jī)的實(shí)際使用過程中,要保證滑動(dòng)面的自由移動(dòng)和潤滑,經(jīng)常在滑動(dòng)面之間注油。有些時(shí)候?yàn)榱藴p少滑動(dòng)面之間的摩擦力,保證汽缸的自由膨脹與收縮,經(jīng)常在軸承箱和臺板滑動(dòng)面之間安裝一層很薄的助滑墊,來保證摩擦力在要求的范圍之內(nèi)。
2.1.2.汽輪機(jī)在使用過程中應(yīng)該注意控制蒸汽機(jī)流量的變化和溫度的變化,在控制汽輪機(jī)的脹差方面,這種方法最為有效。我們由汽輪機(jī)的運(yùn)行機(jī)理可知轉(zhuǎn)子和汽缸存在較大的溫差,轉(zhuǎn)子和汽缸溫差的增大在于蒸汽的流量變化加大,蒸汽的溫度變化加大。因此在汽輪機(jī)的主要應(yīng)用過程中,尤其是在汽輪機(jī)的啟用和停止過程中,充分利用各種手段控制蒸汽的流量和汽溫的變化速度對于脹差的控制效果十分顯著。
2.1.3.汽輪機(jī)軸封溫度對于汽輪機(jī)脹差的影響,在汽輪機(jī)的實(shí)際使用過程中,溫度的變化對于轉(zhuǎn)子的影響很大,再加之軸封蒸汽直接與汽輪機(jī)的主要部件大軸相接處。在汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中,尤其是在熱態(tài)啟動(dòng)時(shí),如果高中壓軸封供汽來自于溫度較低的輔助汽源或者除氧器平衡母管,就會(huì)造成大軸的急劇收縮,從而大大影響到汽輪機(jī)的啟動(dòng)及其工作效率。如果在實(shí)際的使用過程中,利用現(xiàn)代化手段在汽輪機(jī)使用過程中使用高溫汽源,避免使前大軸接觸低溫,高低溫氣源相互結(jié)合使用,通過實(shí)際的使用情況使用不同溫度的汽源可以有效解決上述問題,控制汽輪機(jī)的脹差。
2.1.4.汽缸法蘭、螺栓加熱裝置對于汽輪機(jī)脹差的影響很大,解決這個(gè)運(yùn)行因素對于汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重大意義。在溫差的處理方面,可以通過提高或者降低汽缸法蘭和螺栓的溫度減少各組件之間的溫差,加快汽缸和其他組件之間的溫度變化,實(shí)現(xiàn)相似的膨脹和收縮,從而有效的控制脹差對于汽輪機(jī)運(yùn)行的影響。法蘭裝置和螺栓加熱裝置的使用要十分恰當(dāng),否則,可能會(huì)產(chǎn)生內(nèi)外加熱不均勻使得蒸汽在法蘭裝置內(nèi)部凝結(jié)。在法蘭裝置的改進(jìn)不屬于最優(yōu)化的改進(jìn)措施,在法蘭的實(shí)際操作和使用過程中,如果對于法蘭的溫度控制不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致法蘭的變形和泄漏,因此,力求不改變汽缸的結(jié)構(gòu),不應(yīng)用或者取消法蘭裝置,在處理此類問題上比較實(shí)用。
2.1.5.提高汽缸的保溫性能和疏水的流暢性,汽缸的保溫性能差導(dǎo)致汽缸的溫度偏低且不均勻,使得汽輪機(jī)膨脹差額加大,影響汽輪機(jī)中汽缸的充分膨脹;疏水不暢導(dǎo)致汽缸溫度偏低,嚴(yán)重時(shí)使汽缸變形。
2.2.汽輪機(jī)的超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)
汽輪機(jī)雖然允許短時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),但是超負(fù)荷的額度也有相應(yīng)的限制,在發(fā)電方面,電網(wǎng)要求機(jī)組有10%的短期超負(fù)荷能力,汽輪機(jī)的長時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)對于汽輪機(jī)部件的損害極大。汽輪機(jī)長時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)對于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子有所損壞,它會(huì)加大轉(zhuǎn)子的磨損,使轉(zhuǎn)子過長時(shí)間受到過大應(yīng)力的作用,容易產(chǎn)生裂紋。
2.3.注意對汽輪機(jī)的停用和保養(yǎng)
汽輪機(jī)要注意停用期的保養(yǎng)工作,其中熱風(fēng)干燥法是針對汽輪機(jī)停用期保養(yǎng)的最優(yōu)方法,在經(jīng)濟(jì)性和可操作性方面均值的使用。如果汽輪機(jī)長期處在運(yùn)行狀態(tài)而不注重對于其的停用保養(yǎng),這會(huì)極大縮短汽輪機(jī)的使用壽命,注重汽輪機(jī)的保養(yǎng)對于汽輪機(jī)的長期使用意義重大。
3.結(jié)語
汽輪機(jī)的使用越來越廣泛,早已經(jīng)深入到我們?nèi)粘5纳a(chǎn)和生活當(dāng)中。汽輪機(jī)在應(yīng)用方面有很多優(yōu)勢,如何更好利用汽輪機(jī),為我們的生產(chǎn)和生活提供動(dòng)力和熱源,是我們應(yīng)該積極努力去做的。充分了解汽輪機(jī)的工作機(jī)理,確保汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行,對于企業(yè)的日常生產(chǎn)和生活具有實(shí)際意義,希望本文談到的幾點(diǎn)有關(guān)汽輪機(jī)的問題對于讀者有所幫助。
參考文獻(xiàn):
[1]王培紅,賈俊穎,金旭英. 再熱機(jī)組熱力循環(huán)效果的評價(jià)及其算法研究[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2002,(03):68-71.
[2]王培紅,賈俊穎,金旭英. 汽輪機(jī)低壓缸通流效率實(shí)時(shí)分析算法的研究[J].動(dòng)力工程,2002,(03):1786-1788.
[3]李勇,曹麗華,楊善讓. 凝汽式汽輪機(jī)相對內(nèi)效率在線監(jiān)測的一種近似計(jì)算方法[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2002,(02):64
[4]李勇,董玉亮,曹祖慶. 考慮節(jié)水因素的凝汽器最佳真空的確定方法[J].動(dòng)力工程,2001,(04).