电厂汽轮机组变负荷运行安全经济性分析丁玲珑

(整期优先)网络出版时间:2018-05-15
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电厂汽轮机组变负荷运行安全经济性分析丁玲珑

丁玲珑

(山西鲁能河曲发电有限公司山西忻州036500)

摘要:国家社会经济的不断进步与发展,极大地促进了电厂汽轮机组变负荷运行技术的飞跃,研究其安全经济性,对于提升其整体应用效果具有极为关键的意义。本文首先概述了相关内容,分析了汽轮机变负荷运行方式,并从多个方面提出了优化汽轮机组运行效率的措施,望对相关工作的开展有所裨益。

关键词:电厂;汽轮机组;变负荷;安全经济性

1前言

随着电厂汽轮机组应用条件的不断变化,对其变负荷运行安全经济问题提出了新的要求,因此有必要对其相关课题展开深入研究与探讨,以期用以指导相关工作的开展与实践。基于此,本文从概述相关内容着手本课题的研究。

2概述

随着国民经济的迅速增长和用电结构的变化,我国电网负荷的峰谷差越来越大,大容量机组需要参与电网调峰运行的时间也越来越多,机组经常处在变负荷运行状态。汽轮机组变负荷运行时,偏离设计工况,热经济性和安全性会明显降低,如何在确保机组安全运行的前提下,提高机组在部分负荷下的热经济性是一个亟待解决的问题。影响机组变负荷运行热经济性的主要因素有系统设计、设备状况、运行方式等,其中只有运行方式可人为调整。所以研究电厂汽轮机组在变负荷下不同运行方式对机组的影响具有十分重要的意义。通过对不同运行方式的比较,选择合理的运行方式,可以大大改善机组的热经济性和运行安全性。

3汽轮机变负荷运行方式

3.1定压运行方式

定压运行是在主蒸汽压力、温度等进汽参数保持不变的情况下,通过改变进汽调节阀的开度来进行机组负荷的调节。定压运行的汽轮发电机组可以采用节流配汽,也可以采用喷嘴配汽。节流配汽调节也称单阀方式,通过同时开启调节阀进行调节;喷嘴配汽调节也称顺序阀方式,是通过各个调节阀按顺序依次启闭改变进汽度,进行负荷的调节。在变负荷下,定压运行方式由于调节阀的开度变小,节流损失增加,使热经济性下降,同时使通流部分的蒸汽温度和汽缸温度发生变化,影响机组设备运行的稳定和安全。

3.2滑压运行方式

滑压运行又称变压运行,是相对于传统的定压运行而言的。汽轮机滑压运行时,调节阀全开或开度不变,根据负荷大小调节进入锅炉的燃料量、给水量和空气量,使锅炉出口汽压和流量随负荷升降而升降,但出口汽温不变,借以调节汽轮机的功率。机组变工况运行中,汽轮机的进汽压力随外界负荷增减而上下“滑动”,故称滑压运行。滑压运行有纯滑压运行、节流滑压运行和复合滑压运行3种方式。汽轮机滑压运行时,各级温度变化较小,对安全性方面是有利的,而且在一定的负荷范围内还能提高机组运行的经济性。目前大型汽轮机组滑压运行中广泛采用复合滑压运行方式。复合滑压运行方式即所谓的定-滑-定运行方式,在高负荷区采用定压运行方式,在中间负荷开启部分阀门进行滑压调节,极低负荷下又回到低压水平的定压运行。

4优化汽轮机组运行效率的措施

4.1提高主、再热蒸汽温度。

研究表明,主、再热蒸汽温度的影响因素很多,具体包括:(1)减温水流量;(2)受热面清洁程度;(3)风量;(4)煤质;(5)火焰中心位置;(6)负荷;(7)受燃烧强度等。基于此种情况,为有效提升再热气温具体可采取如下策略:(1)做好管道保温工作;(2)降低内漏及蒸汽输送阻力;(3)对锅炉的燃煤水分及热值进行严格把控;(4)对锅炉受热面进行定期清理。

4.2选择汽轮机定压和滑压的运行参数。

做好汽轮机的定压以及滑压参数的设置、测定以及选择工作,为汽轮机选择最佳运行方式。这里需要注意的是,工作人员在对汽轮机定压以及滑压参数进行确定时,需对相关参数进行反复分析和比较,通过分析和比较获得汽轮机的最佳运行方式。在此基础上,还应切实做好定滑定运行方式在各个负荷转折点上的科学选择。

4.3维持凝汽器最佳真空。

我们知道,当汽轮机的凝气器处于最佳状态下时,方能处于最佳运行状态。因此,在汽轮机的运行过程中,需切实保证机组始终处于良好的真空严密状态。具体可从如下几个方面入手:(1)定期或不定期对机组实施真空严密性试验,一旦发现存在泄漏点必须及时处理。(2)在机组运行过程中,对凝气水位进行监控,让其始终处于正常范围。

4.4保证回热系统运行正常。

第一,对锅炉及汽机的侧给水温度进行积极对比。第二,切实提升加热器水位的自动投入效率,确保加热器的水位在正常范围内得以正常运行。第三,对加热器的具体运行状况实施密切监视,并积极利用停机时间对其进行消缺。第四,对加热器端差产生的参数变化进行分析,积极发现问题并解决问题。

4.5加强燃烧调整降低再热器减温水流量。

在机组的具体运行和调整过程中,应尽可能减少再热器减温水的使用。我们知道,再热器的汽温大都采用烟气侧调节的方式为主,以减温水调节为辅。因此,在具体运行过程中,机组人员需依据情况的不同加强燃烧调整。在切实保障再热汽温处于相应额度的同时,尽可能减少减温水流量的使用。

4.6减少系统泄漏。

第一,切实加强对系统以及相关设备的检查,在检查过程中一旦发现出现泄露必须要及时进行处理。第二,机组启动前续检查输水系统是不是已经完全严实关闭。第三,加强设备维护,采用较高质量的阀门。第四,有效杜绝疏放水的直接排放。

4.7提高汽轮机通流部分效率。

切实利用汽轮机的大修机会,对汽轮机的整个通流部分实施全面检查。在检查过程中,一旦发现出现堵塞、结垢的情况,必须要及时进行清理。机组工作人员在对整个机组的特性了解清楚后,应将汽封、轴封等间隙尽可能调至中下限值。

5思考

汽轮机组变负荷运行的热经济性计算衡量汽轮机组运行经济性的指标主要是汽轮机组的汽耗率、热耗率和绝对电效率。汽轮机组的汽耗率是指每产生1kW•h的电能汽轮机所消耗的蒸汽量,热耗率是指机组每产生1kW•h的电能汽轮机所消耗的蒸汽热量,绝对电效率是指发电机功率与循环吸热量之比。通过计算机组的汽耗率、热耗率大小和绝对电效率的高低可以定量比较不同运行方式的热经济性。在电厂汽轮机组不同运行方式下,根据运行数据结合变工况热力计算,得出其调节级蒸汽温度和高压缸排汽温度随机组负荷的变化曲线进行对比分析,比较不同运行方式的特性。根据分析结果选择适合的运行方式,以保证和改善机组运行的安全性。

5.1汽轮机组变负荷滑压运行是当前电厂大型机组调峰的一种主要运行方式。汽轮机组部分负荷下滑压运行不仅热经济性有所提高,而且调节级温度和高压缸排汽温度变化较小,有效的减小了汽轮机组的热应力、热变形,提高了设备的运行安全性,且有利于改善机组的调峰性能。

5.2600MW汽轮机组只有在450MW以下时采用滑压运行相对定压运行才能提高热经济性,而且负荷越低,效果越明显。但考虑到锅炉低负荷稳定燃烧的特点,在180MW以下,应采用定压运行方式。这也验证了该汽轮机制造厂所提出的定-滑-定复合滑压运行方式的合理性。

5.3下一步工作将针对不同机组进行分析研究,找出滑压运行阶段各负荷点所对应的最佳初压,并绘出具体的最佳复合滑压运行曲线,以指导电厂机组的运行实践。

6结束语

通过对电厂汽轮机组变负荷运行安全经济性的研究,我们可以发现,该项工作理想效果的取得,有赖于对其多项影响因素与关键环节的充分掌控,有关人员应该从客观实际出发,充分利用既有优势资源与条件,研究制定最为符合实际的安全经济性提升实施方案。

参考文献

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