摘 要:隨著科技的不斷發(fā)展,汽輪機設(shè)備應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的范圍還將會持續(xù)擴大,相對應(yīng)地受到來自社會各界的關(guān)注也將日益增多。本文通過簡單介紹汽輪機的基本特點,通提出了火力發(fā)電廠應(yīng)該推進汽輪機運行優(yōu)化的思想,提出了確定汽輪機優(yōu)化運行的方法、確定汽輪機定壓和滑壓的運行參數(shù)、希望為火力發(fā)電廠實現(xiàn)汽輪機優(yōu)化提供參考。
關(guān)鍵詞:汽輪機;運行參數(shù);給水泵;循環(huán)水泵;背壓
汽輪機是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換成為機械功的旋轉(zhuǎn)式動力機械。又稱蒸汽透平。主要用作發(fā)電用的原動機,也可直接驅(qū)動各種泵、風(fēng)機、壓縮機等。還可以利用汽輪機的排汽或中間抽汽滿足生產(chǎn)和生活上的供熱需要。
1 火力發(fā)電廠汽輪機的特點
1.1 汽輪機的經(jīng)濟性好
通常汽輪機具有較好的經(jīng)濟性,這是因為通過調(diào)節(jié)汽輪機的狀態(tài)和運行方式及參數(shù)可以很快的實現(xiàn)汽輪機經(jīng)濟性優(yōu)化運行,這樣對于活力發(fā)電廠來說很容易實現(xiàn)經(jīng)濟目標(biāo)和安全目標(biāo),在復(fù)雜的電廠環(huán)境中運行,可以有效的保證職工的安全和社會經(jīng)濟價值的實現(xiàn)。
1.2汽輪機的工作原理及操作簡單
汽輪機的工作原理簡單,操作也容易,普通的回旋就可以產(chǎn)生巨大的電能,汽輪機自身簡單的結(jié)構(gòu)避免了應(yīng)機身龐大而產(chǎn)生的事故,簡單的結(jié)構(gòu)也可以方便工人檢修,有形磨損和維護費用都相對較低,大大的煙瘴了汽輪機的使用壽命。
1.3汽輪機的熱效率高
大型汽輪機的在國內(nèi)熱電廠的應(yīng)用歷史并不是很長,但是相比較傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠,汽輪機的熱工效率還是比較高的,經(jīng)現(xiàn)場經(jīng)驗及計算得到汽輪機的熱工效率基本保持在40%以上,與傳統(tǒng)機械相比大約提高了一倍,這樣不僅大大節(jié)省了能源,而且對國家要求的環(huán)保標(biāo)準也能更好的執(zhí)行,從而為熱電廠的穩(wěn)定運行提供了長遠的經(jīng)濟效益。
2 火力發(fā)電廠汽輪機的運行優(yōu)化
2.1 確定汽輪機優(yōu)化運行的方法
在實際的火電廠運行工作中,研究人員發(fā)現(xiàn),汽輪機的優(yōu)化主要有兩個方面,一個是單因素輪換確定法,二是多因素聯(lián)合調(diào)整法。單因素輪換調(diào)整法主要是將汽輪機運行影響的因素進行劃分和分類,在其他因素不變的情況下,變動其中一種因素,進而得到汽輪機運行及功率輸出曲線,用此方法來找到汽輪機運行的最佳方式。這種方法的優(yōu)點在于方法操作簡單,并且可以結(jié)合汽輪機實際工作,可靠性較高,方便火力發(fā)電廠快速形成汽輪機優(yōu)化運行的策略和方法。多因素聯(lián)合調(diào)整法是指將影響汽輪機運行的因素看做一個整體,通過提高和改善其中的一些部件和設(shè)備來改善這些影響因素,以聯(lián)合運行的方式來確定汽輪機運行的最佳效果,以形成對汽輪機運行的有效優(yōu)化。當(dāng)前汽輪機輔助技術(shù)、集成技術(shù)和數(shù)字技術(shù)正在高速發(fā)展,確定汽輪機優(yōu)化運行可以將單因素輪換法和多因素聯(lián)合調(diào)整法綜合使用,利用汽輪機運行的實際,借用高科技手段的力量,做到對各種方法優(yōu)勢和長處的有效發(fā)揚,做到對汽輪機優(yōu)化運行的強有力保障。
2.2 確定汽輪機定壓和滑壓的運行參數(shù)
首先,汽輪機的優(yōu)化應(yīng)從做好定、滑壓參數(shù)的設(shè)計、選定和測定工作開始,通過對汽輪機在不同狀態(tài)和運行參數(shù)下運行的對比分析和研究,歸納整理文字文件,最后形成對汽輪機經(jīng)濟運行和科學(xué)管理的規(guī)劃和方法,為汽輪機的最佳運行提供可靠的數(shù)據(jù)和例證。確定定壓和滑壓參數(shù)時,要依據(jù)不同的汽輪機在不同的負荷狀態(tài)和條件下,選擇不同的參數(shù),從而獲得較為全面的汽輪機運行參數(shù),經(jīng)過進行經(jīng)濟性的分析與比較,以獲得機組在全負荷范圍以內(nèi)的最佳運行方式。其次,應(yīng)做好對定滑定運行方式在負荷轉(zhuǎn)折點上的選擇。最后,在定滑定運行的方式下,對各負荷點在主蒸汽壓力與相應(yīng)高壓主汽調(diào)門的開度進行確定。
2.3 確定汽輪機給水泵的運行方式
汽輪機實行最佳運行方式的前提是給水泵的運行狀態(tài)也是最佳。因此,在這里研究確定給水泵的運行方式和最佳運行狀態(tài)就是非常關(guān)鍵的工作。理論上來講,給水泵對整個汽輪機的容量來講,其功率只在3±1%的范圍,但是給水泵卻對汽輪機的安全運行和效率起著關(guān)鍵的作用。如果給水泵以較低的效率和功率運行,會使得汽輪機的損耗增加,進而影響整個機組的運行,對電廠的經(jīng)濟效率也有一定的影響。在具體優(yōu)化汽輪機運行過程中,應(yīng)該強化給水泵的選擇工作,要以汽輪機組的最大功率和單臺給水泵功率的比價作為基礎(chǔ),做好給水泵最大功率輸出的試驗,確定給水泵運行的強度、負荷和實驗運行,給汽輪機安全運行創(chuàng)造條件。此外以汽輪機的低負荷工作狀態(tài)為基礎(chǔ),進行給水泵的低負荷試驗,確定單臺給水泵工作狀態(tài),通過兩項試驗來確定給水泵經(jīng)濟運行的范圍,進而確保對給水泵的條件具有科學(xué)、安全、效率的基礎(chǔ)。要結(jié)合汽輪機運行進行不同負荷的給水泵能耗和效率檢驗,通過細微調(diào)節(jié)和多次試驗,找出給水泵能耗、功率的變化曲線,進而形成汽輪機給水泵最佳的安全經(jīng)濟運行參數(shù)和方式。
2.4 確定汽輪機循環(huán)水泵的匹配方式
循環(huán)水泵對汽輪機凈出力和穩(wěn)定運行有著重要影響,尤其是在汽輪機功率固定并且冷凝器面積一定的情況下,要想提升汽輪機的運行壓力,就需要通過循環(huán)水系統(tǒng)來調(diào)價加以實現(xiàn)。
設(shè)計人員要在設(shè)計階段選擇與汽輪機想符合的循環(huán)泵,優(yōu)化循環(huán)水泵的性能和樣式,提升循環(huán)水泵對流量和溫度的調(diào)節(jié)控制能力,做好汽輪機的循環(huán)水泵試壓和實驗工作,以便循環(huán)水泵能夠更好的適應(yīng)不同負荷和溫度帶來的影響,適應(yīng)汽輪機在實際運行中的不同需求。此外,汽輪機在運行中還可以通過葉片角度、循環(huán)泵功率等因素調(diào)整實際運行狀態(tài),達到對水量、溫度、功耗的準確控制和準確測量,這是優(yōu)化汽輪機運行、科學(xué)配置循環(huán)水泵的基本方法和主要方面。
2.5 確定汽輪機運行的背壓
背壓通常被稱為排汽壓力,也是汽輪機重要的運行參數(shù)。如果運行過程中,背壓發(fā)生的細微的變化,對整個汽輪機的運行會引起較大的變化。多汽輪機的熱能損耗也有影響,處理效率也會產(chǎn)生重大的影響,對火力發(fā)電廠機組的原料消耗發(fā)生決定性作用。實現(xiàn)汽輪機的優(yōu)化運行要考慮背壓這一重要參數(shù),要加強對汽輪機負荷情況、汽輪機水循環(huán)系統(tǒng)、溫度、流量的調(diào)整和監(jiān)測,通過及時調(diào)節(jié)優(yōu)化汽輪機背壓的強度和大小,使背壓處于精確的范圍和穩(wěn)定的狀態(tài),進而提升汽輪機的凈出力水平,達到優(yōu)化汽輪機運行的目標(biāo)。在汽輪機運行實際過程中,應(yīng)該以負荷波動作為前提條件,比較汽輪機凈出力變化的數(shù)據(jù),控制水循環(huán)的流量和溫度,調(diào)整汽輪機冷凝器背壓值,增加汽輪機的輸出功率,實現(xiàn)汽輪機優(yōu)化、高效、穩(wěn)定運行。
3 結(jié)語
運用好的汽輪機運行優(yōu)化方法,進而實現(xiàn)火電廠的經(jīng)濟安全目標(biāo),是火電廠運行人員工作的目標(biāo)。這種汽輪機的優(yōu)化技術(shù)要在以火電廠長遠發(fā)展大前提下,以汽輪機安全運行為基礎(chǔ),保證運行人員生命安全為根本的基礎(chǔ)上,有針對的調(diào)整汽輪機的運行技術(shù)和參數(shù),控制汽輪機的能源消耗,降低燃料費用的支出,從而保證火電廠和職工的長遠利益。
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[3]胡雨雙. 火力發(fā)電廠汽輪機的優(yōu)化運行思考.黑龍江科學(xué)。第7卷2016年3月下.
作者簡介:
王波(1979.2)男,漢族,東北電力大學(xué),熱能與動力工程專業(yè),本科學(xué)歷,主要從事火電廠管理及運行工作。