燃煤电厂发电设备可靠性分析李振强

燃煤电厂发电设备可靠性分析李振强

天津蓝巢电力检修有限公司天津市300380

摘要:随着电力工业的发展,发电企业的总装机容量和单位机组装机容量都迅速提高,设备的复杂性和潜在故障性也越来越高,这些都对机组安全可靠运行提出了挑战。本文介绍燃煤电厂发电设备使用现状,对发电设备的可靠性进行分析与探讨。

关键词:燃煤电厂;发电设备;可靠性

随着市场经济的发展,国内的电力企业越来越迫切地认识到发电设备的可靠性是适应新的市场需要的重要保证,对发电设备进行可靠性研究是设备安全可靠运行的必然要求,是企业追求经济效益和社会经济发展的必然要求。目前很多的火力发电厂只是通过火力来进行发电,对能源的转化率并不高,利用节能技术可以有效提升利用率,但是这对企业的要求也比较高。因此需要对发电设备的运行情况进行研究,并对故障进行进一步的探讨,从而提出相应的防范对策来对其进行有效控制,使得能量的转化率能够得到提高,电能的供应也更加安全。

1燃煤电厂发电设备使用现状

1.1机组运行情况

传统分布式的电源太多,它对于环境的因素变化是非常敏感的,如果系统无法做到它们之间的相互平衡,就可能会导致严重的事故,引起电机烧毁或者是大区域的停电,给国民经济带来严重的损失,这就需要电力系统供电的设备有一定的电能储存量,但是如果电储存量较大,不仅在技术上有难度,也会使得整个电网的运行效率降低。从目前所研究的情况来看,大部分电厂为增强发电市场竞争力,加强了燃料采购与管理,以及锅炉燃煤的混配掺烧工作,增强了锅炉燃烧的稳定性;部分电厂为适应燃煤变化对设备进行了重大改造;还有部分电厂为节约厂用电和降低锅炉排放,对锅炉辅机设备和燃烧系统进行了改造;部分电厂对锅炉暴露出的重大缺陷进行了改造,这些都明显地改进了锅炉设备的可靠性。

1.2损失电量分析

目前我国发电设备电能浪费的情况比较严重,在配电和用电等环节都可能会造成电网无法高效率的运行,造成供需不够平衡,引起严重的经济损失。解决这些问题的主要方法是通过合理有效的算法来对负荷进行优化,但是我国对于这方面的研究还不多,为了使发电负荷和损耗之间保持动态平衡,需要建立更加科学的模型,以此来满足用户的需求,电力系统的供电稳定性也不会随着外界的干扰而引起严重的变化。最好方法就是采用一些分布式的储能元件,对电能进行存储,随时可以进行放出,解决供需之间的不平衡关系,实现资源的合理优化调配,为了避免对城市电网造成波动,管理人员可以采用自适应控制方式,对储能设备的充电时间和地点进行有效的控制,结合不同储能设备的充电参数,通过分层的优化模型,使得电网的运行更加的科学与有效,可以根据储能设备的充电信息,进行动态调整,从后台对供电提供建议,从而达到节约能源、降低损耗的目的。

2发电设备可靠性分析

2.1设备控制可靠性

自动化的发电设备可以通过较为先进的方式来实现对其的控制,从而能够使工业企业达到高效生产的目的,可以通过计算机的硬件和软件对客户的需求进行分析,从而做好决策工作,对资源的利用和能源的输送工作做好相应的配置策略。在生产当中提升安全裕度,做好安全性管理,这对于安全性的评估是非常重要的,所以应当对模型算法进行进一步的改进,加强其可靠性,同时对事故做好相应的预案,按照国内相关的测试标准对其进行考核,可靠性指标低于国家标准的应当对其进行优化,从而使得其可靠性增强。

传感器的故障是较为常见的,在大电流的变电站控制系统当中这种问题更为频繁,负荷的增大会使得传感器出现发热的情况,从而使得电阻增大或者是绝缘损坏,严重的时候可能会导致整个变电站出现严重的损毁,从而导致母线故障,给整个城区内的发电设备运行带来较大的问题。自动控制系统可以根据发热及电流的大小来对其进行有效的控制,能够在其发热较为严重的时候将其自动的进行切除,从而能够避免造成更大的故障,同时该系统可以利用计算机对各种情况进行有效的分析,按照以前的故障数据对其进行识别,有利于发电设备安全高效地运行。

2.2测量可靠性

在发电设备的测试和开发过程中,可能会经常出现故障,盲目修改有可能会引入新的错误,因此如何高效地进行测试,确保其能够被调试通过是设备开发中一个极为重要的问题,但是我国的设备开发体系还没有完全成熟,一些新技术还没有得到广泛的开展,因此需要对传统的开发模式逐步进行改造,将其智能化程度提升,使其可以在自动控制的情况下,自动地实现算法的纠错。主要考虑系统的技术性与先进性,利用示波器来对发电设备的电力波形进行监测。锅炉掉大块焦渣导致的负压波动、全炉膛灭火以及汽包水位波动,这些既与燃煤因素有关,也和运行人员测量和调整工作有关系。还有可能因为运行巡检不到位,如吹灰时检查不到位,没有及时发现吹灰器未退到位,吹灰阀门没有关闭,使得附近的受热面出现损坏。特别是在检测与维修中存在检修制度执行不力、违章检修、过度检修以及检修不足的状况,在检修中产生新的事故带来事故隐患;也有机组负荷紧张,设备存在缺陷无法及时修理,带来锅炉异常停机事故。

2.3能量转换可靠性

燃煤设备的耗电量是非常大的,因此需要做好能量的回馈工作,让能量的利用率得到提升。燃煤设备在供电的时候可能会表现出一些特征,如在供电负荷较低的时候,负载损耗率也较低,如果变压器的空载损耗率较高,那么整个线路的损耗也会随之增加,造成严重的安全性问题。在给燃煤设备加强供电的时候,线路的负载率会提高,使得空载的损耗率大大减少,但是燃煤设备数量多会导致较大的损耗率,使得整条线路的运行成本较高。可采用热电转换的方式进行能量的输回,减少整个电网的能源消耗,提升燃料的利用率。

2.4建立预期可靠性评估模型

预期可靠性评估可分2个步骤:1)可靠性指标预测;2)可靠性评估。预测的方法有心理预测法、相似产品法及元件计数法。可靠性评估是将预测的可靠性指标与规定值进行比较,如果预测值小于规定值,则需对系统进行改进。预期可靠性指标与历史性指标不同,估算的可靠性指标是否适当,主要取决于数据的质量(元件可靠性参数的准确度)以及对系统结构和运行模拟的准确程度。数据质量是设备强迫停运记录和设备故障准确度的函数,设备故障的准确度越精确,数据质量就越高,估算出的可靠性指标就越适当,预期可靠性评估就越有价值。计算预期可靠性指标时,除了要了解设备状况,精确分析历史故障对设备的影响之外,还要充分考虑到计划停运,当地自然条件,如水源是否充足,天气会不会有较大的变化等各种有可能影响正常运行和设备状况的因素。

2.5构成综合可靠性分析模型

将上述2种模型有机地结合起来,就构成一个完整的可靠性管理系统。但综合可靠性分析模型不是上述2种模型的简单拼凑,因为该模型的输出报告必须体现可靠性管理的各个方面,是可靠性管理的一个总结,每一个报告都应能体现可靠性管理的各种职能,并为检修决策支持系统提供依据。

结束语:

这些年来,计算机、自动化等技术在电网中得到了广泛的推广,发电技术的智能化管理水平越来越高,发电设备可以依靠传感器、控制器等实现自动控制与操作,可靠性得到有效提高。

参考文献:

[1]杨勤,杨茉,张震伟,等.发电设备故障预警系统在电厂节能监督中的应用[J].能源工程,2017(03):75-80.

[2]冯伟.燃煤电厂设备耐磨防腐材料应用现状及展望[J].华电技术,2014,36(04):38-40,79.

[3]卫冬丽.中国燃煤电厂二氧化碳排放量计算方法研究[D].北京:北京交通大学,2014.

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