解析汽轮机辅机运行优化和节能技术

解析汽轮机辅机运行优化和节能技术

(大唐长春第三热电厂000000)

摘要:在已有机组设备的基础之上,对汽轮机铺机运行方式进行科学调整,可以在很大程度上提升设备出力,并使厂用电率有所降低。受到长期时重主机轻辅机思想的影响,汽轮机中的主机设备运行状况较好,但辅机运行存在着一定问题。因此对辅机运行的优化以及节能技术进行分析具有重要意义。

关键词:汽轮机;辅机;运行优化;节能技术

一、电厂汽轮机辅机优化的作用

目前我国主要的发电形式还是电厂汽轮机发电,所以汽轮机运行的正常性对于电厂正常运转具有非常重要的意义。一旦汽轮机运行过程中发生故障,则会给电能的正常供应带来较大的影响,对经济的发展带来较大的制约。辅机系统是电厂汽轮机的重要组成部分,所以通过对辅机系统进行优化和改进,对于提高发电效率具有十分重要的意义,因此在当前电厂提高发电效率的举措中,优化和改进汽轮机辅机系统不仅是首选目标,同时也是非常重要的途径。

二、电厂汽轮机辅机的优化方式

2.1优化抽汽设备

汽轮机在运行过程中,通常情况下采用抽汽仪表构建出真空环境。与此同时,将其中的不凝固汽体抽出。因此,当汽轮机在运行的过程中,要想保障凝汽设备处于正常运行状态,就需要保障抽汽设备的正常运行,不然会影响到入风口的温度、液体温度、压力以及泵在转动时的速度。为了使冷却液冷却效率得到提升,需要优化抽汽设备,对其工作进行科学合理的调控,还需要加大泵的空汽流动速度,通过这样的方式对其进行优化,可以使凝汽设备的换温能力有所提升,并且不会带来过多的负面影响。因此这种方式是汽轮机辅机的优化中被广泛使用。

2.2优化循环水泵

当机组的负荷以及被冷却后的水温固定时,加上循环水流量出现变动,凝汽汽压力会随其的变化而产生一定的改变。这时,循环水流量发生变化时,可能会对循环水泵的能耗带来一定的影响,当水流量有所增加,产生的凝汽器具备的压力会逐渐降低,但是机组出力则会有所增加,在这一过程中,水泵也会产生较大的功耗。当产生较多的循环水流量,循环水泵所增加的功耗会抵消机组出力所产生的增加值。因此,当循环水流量有所提升时,机组出力增加值以及循环水泵功耗的增加值之间产生的差就是最大时凝汽器运行过程中承担的压力。当凝汽器产生的压力是最佳状态时,运行过程中的水泵也会处于最佳状态。

汽轮机运行过程中,排汽量主要是外界的负荷决定的,这一负荷是不可调节的。因此,可以对冷却水量进行适当的改变,进而进行冷却水温的控制。循环水泵所具备的容量和水泵运行的台数决定着汽轮机冷却水量的多少,如果冷却水有所增加,就会使排汽压力有所降低,同时可以降低排汽压力。这种情况下,就会使汽轮机发出功率有所提升。一台汽轮机的蒸汽处于末级时,可能会产生一定极限膨胀的压力,当排汽的压力比这一值还要低的时候,就会发生膨胀不足的现象,这样就不会提高汽轮机的功率,还使凝结水文有所降低,进而减少了机组功率。在这样的情况下,要保障凝汽器在最佳的真空作用状态下运行,通过这样的方式会对循环水泵得到优化。

2.3冷却液体系的优化方式

在设备运行过程中,冷却体系是最容易出现故障的,可能会发生阻力不定,对出水点控制的力度不足等现象。对这些现象进行分析,可以看出冷却液会伴随着调节门产生的开度减少而增大,这不仅导致资源被浪费,还增加了安全隐患。当前,进行冷却液的优化,采用的主要方式是利用溴化锂机组提供冷却液,这种冷却机组可以对0℃以上的低温水进行制取,将水的沸点降低到4℃。采用这种方式不仅可以达到预期的优化效果,从而使其达到最佳性能。

三、辅机流量调节方式的优化和节能改造分析

在火电生产过程中,铺机设备运行过程中的耗电量占据总耗电量的比例较大,对铺机设备节能进行科学改造可以很大程度上降低消耗,并且减少厂用电量。传统铺机流量了解方式存在着一定的问题,例如执行机构非线性较为严重,并且还有较大的滞后问题。对变频凸凹技术进行科学使用,可以在很大程度上使铺机设备的安全性和可靠性有所提高,从而使节流损失被降低。

3.1变频调速原理分析

人们对火电厂节能降耗的呼声越来越高,要想满足人们对节能的需求以及产品质量的要求。相关人员可以利用变频调节的方式,这种方式操作起来较为简单,并且不必实施大量的维护工作,还具备较大的控制精度。因此,这种方式逐渐代替了传统的铺机流量调节方式。对变频调节原理进行使用过程中,主要是将电机转速和电源输出频率两者之间的关系作为依据,其公式如下:

n=60f(1-S)/P

这一公式中的n指的是转速,而f则指的是电源频率。同时,S所指的是电动机运行过程中产生的转差率,而P所表示的则是电动机极对数。在一台电动机中使用,电动机的极对数以及抓差率是不会改变的,从以上公式可以分析出,运行过程中的转速和电源输出频率之间存在着正比关系。采用对电源频率进行调节的方式,对电动机转速进行改变,进而实现变频调速功能。

3.2变频节能效果分析

结合流体力学理论对节能效果进行分析,流量泵或者风机等铺机设备的转速所具备的比例关系为:

3.3案例分析

以某电厂运行汽轮机辅机机组过程为例:①电厂汽轮机的每台机组均要配置两台具有统一型号的循环水泵,并通过联络管将循环水系统连接起来。对于循环水系统的运行方式,可根据现场的实际情况进行计算和试验,进而得出不同机组负荷下以及不同循环进口温度环境下的最佳作用方式。②如果实际运行过程中,循环水的温度较低或是机组处在带部分负荷的情况下,可采用调整循环水泵的实际运行方式,来增加机组的供电量。③为保证机组设备运行的安全性,比如,采用2机3泵或是2机2泵运行方式的情况下,2机机组的循环水联络门必须处在打开状态。这样一来,即使机组设备在运行过程中发生了故障,其他设备也会保证凝汽器不会出现断水问题。

结语

对汽轮机辅机的运行方式进行实验,得出最佳的运行方式,可以在很大程度上提升辅机设备运行效率,并使电厂的用电率有所降低,从而使机组供电能力有所提高。对运行方式进行优化,不对原有系统进行改变,但是可以在很大程度上提升机组供电能力,节约一次能源。

参考文献

[1]杨怀忠.燃煤电厂锅炉、汽轮机以及辅机部分的节能技术分析[J].中国高新技术企业,2013.

[2]郭辉.关于优化火力发电厂汽机辅机运行的一些分析[J].河北企业,2014.

作者简介:

吕传旭(1988.02),男,吉林长春人,华北电力大学(北京)本科毕业,单位:大唐长春第三热电厂。

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