陳寶英 任吉平
【摘要】汽輪機(jī)是電廠電能生產(chǎn)中的核心設(shè)備,一定程度上分析汽輪機(jī)的運(yùn)行現(xiàn)狀,衡量著電廠電能生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。因此在電廠運(yùn)行中加強(qiáng)汽輪機(jī)的檢修和維修,對于電能的穩(wěn)定生產(chǎn),以及電力企業(yè)的實(shí)際收益保障意義重大。
【關(guān)鍵詞】電廠;集控運(yùn)行;汽輪機(jī)運(yùn)行;優(yōu)化措施
1關(guān)于電廠集控運(yùn)行概述
1.1集散控制系統(tǒng)的定義
集散控制系統(tǒng),是一種全分布式的系統(tǒng),它是以微處理器為基礎(chǔ)運(yùn)行的。在上世紀(jì)七十年代集散控制系統(tǒng)被研制出來,并且迅速在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域進(jìn)行推廣和應(yīng)用。不僅如此,在石油化工領(lǐng)域、冶金領(lǐng)域、紡織領(lǐng)域和電力領(lǐng)域都有涉獵和應(yīng)用。集散控制系統(tǒng)的主要特征就是集中管理與分散控制。近些年來,在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展和電子信息技術(shù)的支持下,集散控制系統(tǒng)也不斷向著網(wǎng)絡(luò)化、高集成化和實(shí)時(shí)化改進(jìn)。集散控制系統(tǒng)的產(chǎn)品種類也有很多,其中也包括通信、集中管理、操作、分散過程控制,這些部分都是以通信部分作為紐帶來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的。
1.2集散控制系統(tǒng)運(yùn)行條件
集散控制系統(tǒng)是電廠生產(chǎn)的重要組成環(huán)節(jié),集散控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)需要通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、硬件技術(shù)的保障。除此之外,還有常年工作狀態(tài)的電源系統(tǒng),溫度控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)、接地系統(tǒng)、集控室布置和線路布置這些外部環(huán)節(jié)的配合。
2電廠汽輪機(jī)設(shè)備的運(yùn)行方式
電廠汽輪機(jī)與電廠其他的動力運(yùn)行設(shè)備相比操作較為復(fù)雜,無論是在工作形式還是運(yùn)行方式都是其他電力設(shè)備與之相較的。汽輪機(jī)的運(yùn)行全靠各個(gè)齒輪之間相互咬合提供運(yùn)行動力,各個(gè)齒輪之間的連接和動力傳送保障汽輪機(jī)正常運(yùn)行都需要鏈條的作用。汽輪機(jī)運(yùn)行可以依靠機(jī)器自動和人為投入保障電廠生產(chǎn)運(yùn)作,其中控制臺為整個(gè)運(yùn)行過程的核心,在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生能夠支持系統(tǒng)運(yùn)行的油壓,油壓的作用是帶動整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行并且在輸送動力的同時(shí)影響控制臺,讓控制臺打開或者關(guān)閉閥門,對整個(gè)汽輪機(jī)的運(yùn)行過程進(jìn)行控制,為電廠的生產(chǎn)提供支持。
3電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)運(yùn)行問題分析
3.1汽輪機(jī)軸承損壞
軸承損壞問題在電廠汽輪機(jī)中較為多見,包括軸承磨損、破裂等,長時(shí)間、高強(qiáng)度的運(yùn)行、外力擠壓均可能造成上述問題。此外,設(shè)計(jì)上的缺陷、運(yùn)維工作不到位、惡劣的工作環(huán)境,也會影響軸承性能,導(dǎo)致故障。如普通軸承應(yīng)以固定間隔進(jìn)行潤滑,以免滾珠和金屬結(jié)構(gòu)相互摩擦造成磨損,使用了劣勢的潤滑油、運(yùn)維間隔過長,也有可能導(dǎo)致故障,影響軸承的工作精度。較大的濕度、溫度變化,可能導(dǎo)致軸承出現(xiàn)物理損壞,水流沖擊則會破壞潤滑油作用,降低軸承工作能力。
3.2真空下降
真空下降也是導(dǎo)致汽輪機(jī)運(yùn)行故障的原因之一,會影響設(shè)備運(yùn)行功能。汽輪機(jī)運(yùn)行期間,零部件相互摩擦?xí)a(chǎn)生熱量,保養(yǎng)不到位就會造成真空下降。具體分為兩種情況:一是急速下降,原因在于循環(huán)泵的總壓力出現(xiàn)零歸位;二是緩慢下降,原因在于水量不足,出口溫度、進(jìn)口溫度的差異明顯,造成出口堵塞。
3.3油液質(zhì)量不佳
油液質(zhì)量不佳時(shí)造成汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障的主要原因之一,主要表現(xiàn)為油液中顆粒物以及水分子含量過高,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了汽輪機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的范圍。在油液中水分含量過高的情況下,很容易造成油質(zhì)乳化問題,而在該情況下,油液將難以發(fā)揮出其預(yù)定作用。以潤滑油為例,其在乳化的情況下,黏度將大幅度降低,容易造成軸承部件中油膜的破壞,一旦出現(xiàn)該問題,軸承轉(zhuǎn)動過程中可能出現(xiàn)摩擦增加的問題,嚴(yán)重時(shí)可能出現(xiàn)干摩擦現(xiàn)象。另外,由于油液的乳化,其防氧化作用也會大幅度降低,會導(dǎo)致保安系統(tǒng)銹蝕,嚴(yán)重時(shí)將降低相應(yīng)構(gòu)件活動的靈敏性,甚至可能出現(xiàn)保護(hù)拒動。
3.4汽輪機(jī)組振動過大
電廠汽輪機(jī)設(shè)備的機(jī)組振動過大問題,是汽輪機(jī)故障中較難處理的問題之一,而造成這種現(xiàn)象的主要原因有以下幾種:第一,汽輪機(jī)組中的葉片發(fā)生損壞;第二,汽輪機(jī)連接部位的螺栓安裝不牢固;第三,汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)使用的潤滑油質(zhì)量不高,甚至含有大量的雜質(zhì)。這些都會造成汽輪機(jī)組發(fā)生故障,一旦汽輪機(jī)在運(yùn)行中機(jī)組振動過大,就會對其軸承座和汽缸連接部等帶來傷害。
3.5汽輪機(jī)葉片損壞
汽輪機(jī)葉片出現(xiàn)損壞、老化、報(bào)廢等現(xiàn)象,究其原因,就是因?yàn)樗^長時(shí)間的工作,并且環(huán)境極其惡劣,又沒有定期的保養(yǎng)檢查。葉片損壞的主要原因主要有兩點(diǎn):第一,葉片的使用狀況,水溫差、周圍環(huán)境、水力沖擊再加上操作人員的使用不得當(dāng),這些都是造成葉片損壞的罪魁禍?zhǔn)?。第二,是設(shè)備自身的原因,如果在葉片的生產(chǎn)制造過程中,沒有按照正確的步驟操作造成葉片的質(zhì)量不達(dá)標(biāo),那么在汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候必然會損壞葉片。一旦葉片出現(xiàn)問題,機(jī)器的軸系會遭到磨損,汽輪機(jī)的輸出效率也會大大下降,甚至整個(gè)設(shè)備的使用年限也會嚴(yán)重縮短。
3.6調(diào)速系統(tǒng)故障
調(diào)速系統(tǒng)的故障包括閥門、閥桿、閥套等結(jié)構(gòu)故障,也包括漏油、老化等故障。如運(yùn)維周期過長,閥桿、閥套會出現(xiàn)鹽垢,較大的工作負(fù)載,會使上述構(gòu)件出現(xiàn)磨損甚至裂紋。品質(zhì)較差的機(jī)油,可能影響潤滑效果,或者導(dǎo)致漏油情況,腐蝕嚴(yán)重的構(gòu)件未能得到更換,可導(dǎo)致卡澀問題,使不同結(jié)構(gòu)配合工作時(shí),出現(xiàn)較大的縫隙,難以完全嚙合。此外,機(jī)械摩擦較大的情況系下,活塞缸壁可能被破壞,出現(xiàn)油壓不足問題,降低汽輪機(jī)的工作效率。
4汽輪機(jī)問題解決優(yōu)化的對策
4.1優(yōu)化汽輪機(jī)的配器方式
之前的復(fù)合型配器方式只有在定額的負(fù)荷下才能夠?qū)崿F(xiàn)理想的運(yùn)行控制。汽輪機(jī)的運(yùn)行負(fù)載控制高,所以在低負(fù)荷運(yùn)行條件下時(shí),就會產(chǎn)生較大的損耗。而如果采用三閥式的控制方式,負(fù)荷控制的要求就會大大降低,低負(fù)荷運(yùn)行下的損耗狀況也會被改善,提升轉(zhuǎn)換的效率,以便實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
4.2優(yōu)化汽輪機(jī)啟停的過程
當(dāng)前汽輪機(jī)的啟動方式大多數(shù)是高中壓缸聯(lián)合配動。但是在目前電廠生產(chǎn)過程中,高壓缸的排氣溫度較高,很容易產(chǎn)生較大的能耗損失。改善這種問題的有效方法就是降低高壓缸的排氣溫度,可以采取降低啟動過程中蒸氣預(yù)定壓力的方法,及時(shí)打開高缸壓的排汽逆止門,加大流通量,降低溫度上升的幅度。
4.3對汽輪機(jī)組進(jìn)行管理和維護(hù)優(yōu)化
保證汽輪機(jī)組正常有效運(yùn)行的重要步驟就是進(jìn)行科學(xué)合理的維護(hù)和管理。在汽輪機(jī)工作啟動之前,要對各個(gè)部件,系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)仔細(xì)的安全檢查和隱患排除工作。特別是對高壓設(shè)備的維護(hù)和檢查,對高壓管道進(jìn)行及時(shí)的清理,維護(hù)良好的傳熱效率,減少不必要的能源損耗。
4.4其他優(yōu)化方法
對于水環(huán)真空泵的優(yōu)化的有效方法是優(yōu)化凝汽器內(nèi)部真空,通過改進(jìn)電廠的熱力循環(huán)功率等措施,使機(jī)組的水環(huán)真空泵在更加經(jīng)濟(jì),更有效的情況下運(yùn)行。改善汽輪機(jī)組的壓力參數(shù)也是一項(xiàng)關(guān)鍵的措施,因?yàn)楸硥菏菍儆谄啓C(jī)的排汽壓力裝置,如果背壓發(fā)生變化,汽輪機(jī)組的各種參數(shù)也會產(chǎn)生一系列的變動。要想保證汽輪機(jī)組的高效工作,就要對汽輪機(jī)的機(jī)組負(fù)荷,循環(huán)水溫度,流量的背壓參數(shù)值進(jìn)行分析和改善。在這個(gè)基礎(chǔ)上,提出完整的汽輪機(jī)背壓優(yōu)化方案,對汽輪機(jī)進(jìn)行優(yōu)化,以便更好的運(yùn)行。
5結(jié)語
綜上所述,隨著人們對電廠汽輪機(jī)運(yùn)行的關(guān)注程度逐漸提升,如何保證電廠汽輪機(jī)運(yùn)行質(zhì)量,成為有關(guān)人員關(guān)注的重點(diǎn)問題。本文通過研究電廠汽輪機(jī)運(yùn)行故障處理措施發(fā)現(xiàn),對其進(jìn)行研究,能夠大大提升電廠汽輪機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性,同時(shí)還能夠保證電廠汽輪機(jī)運(yùn)行效率,為今后電廠汽輪機(jī)運(yùn)行管理的發(fā)揮奠定基礎(chǔ)。
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