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电厂集中控制运行汽轮机运行优化措施分析

引言


科学技术的不断进步为工业发展带来了新的活力,从技术上优化了发电机、汽轮机等设备的性能,提高了其在运行中的应用效率,发挥了越来越关键的作用。同时,汽轮机作为发电过程中的三大重要设备之一,其运行效率的提高和各种功能的优化对发电厂效率的提高起着至关重要的作用。在当前的发展阶段,汽轮机的运行速度不能满足公众对电力生产的需求。因此,在未来的工业发展道路上,行业人员应致力于改善汽轮机的系统功能,为发电厂的高效率提供良好的保障。


1电厂集控运行概述


汽轮机又称蒸汽透平发动机,是一种能够旋转发电的蒸汽动力装置。在运行过程中,高温水蒸气通过高压控制直接通过固定喷嘴,形成高速气流,喷射到叶片上,促进叶片按固定方向快速旋转,保证汽轮机的正常运行。汽轮机的出现和使用大大降低了能源的直接消耗和国家能源储备的压力,但该设备的运行仍有一定的基本能耗,但与其他发动机相比能耗较低。从电厂整体发展来看,汽轮机装置完善但运行状态差,导致电厂存在安全隐患,降低了生产效率。为了降低能耗,提高汽轮机的运行效率,提出了优化汽轮机辅助机器的运行方式,改进汽轮机的启停运行,改进汽轮机的配蒸程序,提高汽轮机的运行措施,提高发电效率,消除安全隐患,满足当前电厂的发展要求,为冶金工业和化工船舶运输行业提供思路。


2.电厂集中控制运行汽轮机的能耗


2.1汽轮机启停能耗


汽轮机的启停是基于转子应力的变化。在运行过程中,转子表面的蒸汽参数会上升下降。此时,转子内部温度场不稳定性强。如果转子在这种高温高压环境中长期工作,参数需要科学处理。如果参数处理不当,汽轮机在启停过程中会造成较大的损耗,影响汽轮机的工作效率,缩短汽轮机的使用寿命。


2.2汽轮机组的能耗


在电厂的生产和运行过程中,汽轮机的主要功能是能量转换的原动力。在汽轮机机组运行过程中,整个机组的复杂性相对较高,需要各部件的有效配合,这将导致能量损失的增加。其中,更明显的是,在汽轮机气阀运行过程中,不同气阀的调节会导致汽轮机能量损耗的巨大差异。其中,单气阀调节主要由汽轮机的蒸汽参数控制,顺序阀主要由喷嘴控制蒸汽阀的开关。如果气阀压力较大,喷嘴和外缸变形较严重,对气阀的密封性和机组运行的能量损失影响较大,导致汽轮机机组整体损耗增加。


2.3汽轮机密封水系统的能耗


在汽轮机汽动给水泵轴端密封过程中,密封作业主要通过间隙控制泄漏来完成。这种密封设计在正常运行条件下可以满足密封要求,但如果汽动给水泵紧急停机,可能导致密封水回水不良,小油箱进水,对汽动给水泵的安全性影响很大。


3.电厂集中控制运行汽轮机运行优化措施分析


3.1优化汽轮机的配气方式


汽轮机运行效率低的关键原因之一是在运行过程中失去了大量可避免的能耗。因此,对传统的复合汽轮机配气方法进行全面梳理和优化是一种可行的方案。传统的配汽方式有:①节流配气的原理是使进入汽轮机的所有蒸汽同时通过一个或多个调节阀启动/关闭;其中,第一级为全周进气,无调节级。这种配气方式的结构比较简单,启动或改变复合时,一级加热非常均匀,温度变化较小,产生的热应力也非常有限。但这种方法的缺点是,在低负荷状态下,节流造成的损失很大。②喷嘴蒸汽配置的原理是将第一级分为3-6个喷嘴组,每组之间有一定的间隙,处于“分离”状态;配备调节阀控制装置。蒸汽进入汽轮机时,各喷嘴组依次打开,可有效减少节流造成的损失。这种配气方式的缺点是调节级加热分布均匀性不足,部分喷嘴组因进气造成损失;此外,调节级的余速基本无法使用。一旦负荷下降,高压缸内各级的温度变化差异很大。


3.2循环水泵运行性能分析及优化改进方法


循环水泵的功耗会受到循环水流量的影响。当汽轮机辅机负荷和冷却水温一定时,凝汽器的压力会随着循环水流的变化而变化。随着水流量的增加,凝汽器的压力会降低,辅机的输出和循环水泵的功能也会增加。但凝汽器承受的循环水流量变化有限。当水流量过大时,循环水泵的功耗和机组输出被抵消。当机组输出与循环水泵功耗差距最大时,凝汽器的运行压力最好,循环水泵的运行方式也最好。因此,为了充分发挥电厂汽轮机辅机的作用,应保证循环水泵处于最佳运行状态。通过以上分析,可以通过改变冷却水流量来控制冷却水温,当冷却水量增加时,汽轮机辅机的功率会增加。


3.3抽气设备运行分析及优化改进方法


水温会对水环真空泵的吸入能力产生一定的影响。当水温升高时,真空泵的吸入能力会下降,从而影响机组的运行。因此,真空泵的水温可以通过采用低温地下水冷却工作液体来降低,从而提高真空泵的吸入能力。特别是在夏季,地下水冷却可以有效提高抽气设备的吸入能力,优化设备的运行,降低设备的运行功耗,提高运行效率。而地下水也可以作为循环水,避免水资源的浪费。


3.4冷却液体系的运行分析和优化改进方法


如果冷却液体系阻力不确定,出水点流量控制不到位,就会影响冷却液体系的正常运行。为了保证汽轮机辅机的正常运行,有必要研究和完善冷却液体系。研究发现,当冷却液体系的调节门开度降低时,相应的阻力会增大,从而影响汽轮机辅机的运行,造成大量资源的浪费,严重影响供电的安全可持续性。


3.5调控主蒸汽压力值


通过调节主蒸汽压力值,可以保持汽轮机内部压力循环的稳定性,从而优化汽轮机的工作环境。在具体的应用过程中,需要计算汽轮机的固定压力值和滑动参数来确定最佳的应用范围,这也是汽轮机监督的重要参考之一。为了提高分析结果的准确性和可靠性,可以引入大数据分析技术、云计算技术、专家系统等手段,根据技术的最终应用效果调整系统运行时的节点负荷,优化转折点,提高参数分配的可靠性。需要注意的是,主蒸汽压力值不是固定值,需要根据汽轮机的工作状态和生命周期进行适当的调整,以确保系统运行时的工作效率,提高系统运行过程的稳定性。


结语


综上所述,汽轮机的运行状态在一定程度上对电厂的稳定运行起着重要的作用,但其运行中的疏水系统和配气方式不仅对汽轮机的运行效率有很大的影响,而且对电厂的安全运行和经济效益的提高也有很大的影响。因此,电厂不仅要加强汽轮机的维护,优化配气方式,还要提高员工的专业水平和综合素质,避免能耗过多,保证电厂的稳定运行。


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