电厂汽机热力系统运行优化研究
李文超
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李文超,. 电厂汽机热力系统运行优化研究[J]. 电气学报,2021.9. DOI:10.12721/ccn.2021.157085.
摘要: 对于我国的火力发电厂来说,汽机热力系统是必不可少的,能够为火力发电厂的火力发电工作提供稳定、充足的能量。但是在实际中,汽机热力系统的能量利用率较低,容易出现各种问题,使得火力发电厂整体的效率得不到提高,生产运行时的能耗也得不到降低。要想推动火力发电厂的发展,推动我国电力行业的发展进步,就需要对汽机热力系统运行进行优化,实现汽机热力系统运行的稳定、高效,最终才能推动电厂整体效率的提高。
关键词: 电厂汽机;热力系统;运行优化
DOI:10.12721/ccn.2021.157085
基金资助:

一、电厂汽机热力系统运行优化的重要性

当前电厂规模逐渐扩大,电厂汽机热力系统运行优化是保证电厂稳定运行的关键,是提升电厂生产效率的基础。电厂正常运行的关键是要保证电厂各个系统的协调运作,而电厂汽机热力系统是电厂重要组成部分,电厂整体运行质量一定程度上与电厂汽机热力系统有关。当电厂汽机热力系统在实际运行环节中出现问题时,如果没有进行及时的处理,将会从整体上降低电厂运行效率,不利于后续工作的顺利进行。电厂汽机热力系统辅助环节是提升电厂生产效率的关键,当电厂汽机热力系统出现故障时,会中断电厂的生产环节,从而降低了电厂汽机热力系统的运行质量。为此,优化电厂汽机热力系统可以从整体上提升电厂运行效率,为电厂汽机热力系统的高效运行奠定基础,从而有利于保证后续工作的顺利进行。电厂汽机热力系统运行优化可以有效减少能源的消耗,简化电厂生产流程,可以有效的保证工作人员的人身财产安全,符合当前电厂汽机热力系统运行的实际情况。例如:内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司以“数字托电、环保托电、效率托电”为发展目标,以“一体化”、“大监督”为管理理念,完善工作理念,不断创新管理思路,确保了企业健康、稳步、持续发展,如今已经得到了社会的广泛认同。

二、电厂涡轮机热力系统运行的优化分析

1.优化电厂蒸汽轮机热力系统运行的重要性

对于电厂来说,为了保证组件能具有较高的生产和运行效率,有必要确保每个系统和每个设备都能正常有效地运行,电厂汽机热力系统是许多电厂系统中功能突出的系统,其实际运行效率在一定程度上影响着电厂的整体生产效率。如果涡轮机热力系统效率低下,就很有可能导致故障的出现,使得机器在运行过程中出现运行中断的情况,那么需要涡轮机热力系统协助的电厂生产过程将无法正常执行,这会触发一系列生产步骤的中断,使得生产和操作工作没有办法实施。因此,有必要优化电厂汽机热力系统的运行。它不仅可以提高汽机热力系统的运行效率,而且还可以促进汽机热力系统的高效稳定运行。这在很大程度上对电厂的生产和运营产生积极影响,推动了电厂的日常工作顺利有效地进行,而且也可以提高电厂生产的安全性,确保电厂的安全也就是位工人的生命和财产提供相应的保障。

2.优化电厂汽机热力系统运行的具体措施

电厂汽机热力系统的运行效果和功能主要取决于热效率,因此,要采取措施优化电厂的汽机热力系统的运行,有必要首先了解汽机热力系统的实际热效率和系统的热功率,对其执行准确的分析和计算。在计算过程中,一般采用等效的热降法。该方法非常简单,可以将汽机热力系统的复杂运行参数快速转换为简单易懂的数据,从而可以很好地计算出汽机热力系统的实际热效率。可以很好地分析汽机热力系统的实际经济性。具体来说,当使用等效热降法分析汽机热力系统的发展潜力和节能效果时,有必要计算系统回热抽气工作的效率,然后是新蒸汽的等效热降,以实现汽机热力系统整体和局部效率的综合计算。

三、汽机热力系统运行优化问题概述

1.汽机热力系统运行经济性分析

影响汽机热力系统运行的经济性因素,按照其遵循的能量守恒定律和朗肯循环原理,主要分为理想循环效率影响因素、能导致能量损失的因素、装置效率影响因素三类。①直接决定热力系统循环效率的因素包括主汽温度、再热温度以及主汽压力和冷凝水过冷度等;②极易造成热力系统的能量损失的因素包括热力系统泄漏、锅炉排污等;③系统装置的运行效率的直接影响因素是汽缸效率。如按照性质进行划分,分为可控因素和不可控因素两种。主汽温度、主汽压力、再热温度和高压汽缸效率这四种属于可控因素,其余的均属于不可控因素,而热力系统的运行优化主要研究的是可控因素范畴。

2.汽机热力系统优化方法

进行汽机热力系统优化的前提是确定好计算系统热力的方法,其中应用最广泛的方法为等效热降法,热工理论广泛应用于汽机热力系统的经济性诊断中。该方法具有简便、快捷的优势,在进行热力系统节能潜力分析和节能改造时,首先计算各级回热抽汽的抽汽效率和抽汽等效热降;其次计算新蒸汽的等效热降。不仅实现了整体热力系统的计算,同时也可以对热力系统进行局部定量分析。

四、电厂汽机热力系统运行能效优化分析

1.对机组进行优化

开展电厂汽机热力系统运行优化工作,提高汽机热力系统对能源的利用率,提高能量转换效率,首先就需要开展相应的能效优化工作。具体的能效优化也包含着许多环节,其中最为关键的环节就是对机组进行优化,提高机组的能效。机组能效优化的重点工作是对设备的汽封间隙和疏水管进行优化。汽机热力系统中有许多个高压导气管,在这些高压导气管之间又有着许多的疏水管,设备在运行时会产生大量的凝结水,疏水管的作用就是将这些凝结水及时排出,避免凝结水对设备内部造成影响和破坏。当前设计的汽机热力系统内部高压导气管间隙较小,并且有着极高的效率,往往不会产生凝结水,这就使得疏水管无法发挥作用,变得多余,因此,可以取消掉疏水管,优化机组内部的结构,从而提高机组的能效。并且取消掉疏水管以后,机组内部汽封间隙也会随之变小,产生的蒸汽损失得到了减少,最终整体的能效能够得到有效提升。

2.优化疏水系统

汽机热力系统的实际单元通常具有大量的疏水阀。尽管这在一定程度上降低了蒸汽损失,但这些供水阀通常存在内部泄漏问题,这会导致来自汽机热力系统的热量出现很大程度的损失。因此,必须对疏水系统进行优化,以弄清疏水阀内泄漏问题的原因。经过分析,可以发现疏水阀门前后压力差较大,工作的条件比较差等外界因素都会导致疏水阀门出现内部泄漏的现象,通常情况下,环境的不同会导致疏水阀门出现内漏的泄漏程度不同。一般来说,解决的方法是强化对于疏水阀门的检查、维护和保养,防止疏水阀门受到损坏,要是没有办法避免,就必须及时更换以确保能效。

3.轴封系统和辅助蒸汽系统的优化

轴封系统和辅助蒸汽系统的优化是优化工作的重点。第一,轴封系统的优化。应利用布莱登汽封,它的间隙更小、漏气量更低以及抗磨损能力更强,有效解决了汽封间隙和汽封漏气的现象。同时,布莱登汽封可增加轴封加热器面积,有效提升系统热能利用率。

第二,辅助蒸汽系统的优化。辅助系统中加入凝气器,可有效提升系统热能利用率。此外,可利用自动疏水器代替辅助蒸汽系统的疏水阀,既保障了主蒸汽系统的热备用状态,又减少了凝汽器的收入量。

结束语:进行电厂汽机热力系统运行优化,需要从两个大方面进行,分别是能效方面和操作方面。其中在能效方面的优化主要是对疏水系统和机组进行优化,在操作方面的优化主要是对机组和汽泵的启动过程进行优化,最终让汽机热力系统有着极高的运行效率,从而推动电厂整体效率的提升,促进电厂的发展。

参考文献:

[1]郭继承.浅析电厂热力汽机系统运行优化[J].建筑工程技术与设计,2020(2):135-136.

[2]吴飞.汽机热力系统运行优化[J].科学技术创新,2020(22):15-16.

[3]肖木清.浅析火电厂汽机运行中问题及解决措施[J].中国高新区,2020(9):70-72

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