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汽轮机运行论文范文

摘　要：随着经济和社会的快速发展,各行各业对电能的需求量不断增加,电厂作为电能的生产企业,在当前能源需求不断紧张的情况下,需要不断的提升自身的生产效率,对机组和设备进行优化、改造,从而达到高效、节能的目的.汽轮机作为电厂非常重要的设备之一,在电厂运营过程中处于常期的运行状态下,属于高能耗设备,所以需要加快对汽轮机运行和优化的力度,从而提高汽轮机的生产效率.

关键词：火电厂汽轮机原理结构优化运行

中图分类号：TM621 文献标志码：A 文章编号：1674-098X(2014)06(a)-0074-01

1.火电厂汽轮机的工作原理

汽轮机作为火力发电厂运行中重要的设备,其属于旋转式动力机械,可以将锅炉传递过来的蒸汽经过环形配置的喷嘴和动叶,从而使蒸汽的热能接化为机械能.在汽轮机工作中,以不同形式进行能量的转化,则运行时的工作原理也各不相同.如果按照汽轮机的结构不同可将汽轮机分为单级汽轮机和多级汽轮机.

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汽轮机的级通常会根据蒸汽能量值在汽轮机内转换为机械能的方式来将其分为三种,即速度级、冲动级及反动级.速度级通常情况下是利用两列动叶,然后对蒸汽在喷嘴处膨胀的动能分几次来进行利用；冲动级是指蒸汽在喷嘴处膨胀的速度来使喷嘴流道截面积逐渐减小,从而使蒸汽的流动速度加快.而反动级则是蒸汽在动叶和静叶的流道中发生膨胀,从而导致蒸汽在动叶的流道中速度加快,流动性能提高.如果从做功能力进行比较,则在相同条件下,双列速度级会6～8个反动级或3～4个冲级的做功能力是相等的.所以在机组中不建议采用多级汽轮机的情况下,则在蒸汽的等熵焓降大于一般的冲动级或反动级所能有效利用的限度时采用一个速度级,这是最佳的策略,不仅高效而且实现了节能的目的.

对于等熵焓降的利用,在单级汽轮机上所能利用的较少,通常情况下为了实现对熵焓降的有效利用,则宜采用多级汽轮机.而且多级汽轮机在工作中具有显著的特点,首先即是其在上级的余速损失可以在下一级中再一次得到有效的利用,达到降能的目的,其次是运行时各级等熵焓降之各大于整个汽轮机的等熵焓降,而且两者之间的比值大于1.所以在实际运行中,多级汽轮机总的内效率与各级平均内效率相比是具有一定优势的.

2.火力发电厂汽轮机运行现状

汽轮机组的运行效率和运行时的经济性能,通过汽轮机组的设计、制造和安装都有一定的改善作用,但在实际汽轮机组运行时,则存在着诸多问题使机组运行的经济性受到影响.汽轮机组运行时如果各项指标都处于额定的范围内,则不会对机组的经济运行带来较大的影响,一旦各项运行指标都高于额定的参数,则会给机组的运行带来安全隐患,如回热加热器、散热损失和给水部分旁路漏流等,都无法满足机组正常的运行要求.因为当回热加热器出现问题时,极易导致事故的发生,而旁路门关闭不严时还会导致泄漏,使加热器进水时会走旁路,有效的降低了机组的热经济性能.而当加热器上端差增大时,出水的温度则会降低,从而使本级的抽汽量锐减,而高一级的抽汽量则会增加.而当加热器下端差增大时,情况则会相反.而切除加热器后,水泵的给水温度则会与正常给水温度存在着较大的差距,这样就会导致循环时平均吸热温度降低,从而降低循环效率.对于加热器旁路泄漏的问题,如果泄漏量较大,则所给运行的经济性带来的影响也较大.目前很多加热器进行疏水时都会采用疏水泵来进行切换,这就需要准备备用的疏水泵,否则当疏水泵发生故障时,则会导致疏水直接排入到凝汽器内,导致故障的发生,使机组无法正常运行.

3.火力发电厂汽轮机运行优化

3.1 回热加热器的优化

回热加热器火电机组的正常运行有着重要作用,新型的系统较之原有系统有着更高的效率.优化的汽轮机的各级抽汽存在能级的差别.这种情况下,只要抽汽的压力越高那么改级抽汽返回汽轮机时做的功就会越多.能力就越强,能级也就会越高.汽轮机的回热系统可以增强抽汽在汽油机内的做功效率.其影响主要表现在加热器的上端差、下端差和抽汽压损的变化上.新型的优化系统能够是汽轮机更加优化的运行,因为其拥有一个端差的尽可能的接近设计值的合理的运行范围.

3.2 给水泵的优化

电动给水泵原有的运行方式是定速给水泵方式,定速给水泵的运行依靠的是锅炉给水阀门的调节,这种调节方式的缺点就是当机组运行于低负荷时,阀门的节流损失比较的大.而优化的变速给水泵的特点就是依靠变动转速、平移泵的特性曲线来实现的,这种给水泵相对于定速给水泵来说有着非常明显的优势,其优点在于不用给水调节阀改变给水流量,特别是在低负荷运行时,其节能的效果非常的显著,同时这种方式可以有效的改善气动泵组的运行经济性.因我厂使用的是电动液力耦合式给水泵,出于综合考虑,未进行变频优化.但对两台机组的4台凝结泵进行了变频优化,一台机的两台凝结泵使用一组变频设备,通常一台变频运行,另一台工频备用,运行泵遇有故障,可以立即工频启动备用泵,既不影响机组安全运行,又降低了优化成本.经长期运行观察,节能效果明显.

3.3 凝汽器真空抽气系统的优化

凝汽器真空抽气系统是火电机组的重要组成部分,凝汽器真空抽气系统对火电机组正常的运行有着重要的影响.原有的抽气系统设备故障几率比较的大,同时当真空系统漏气量比较的大时,会在一定程度上出现水环真空泵过载的现象,使机组遭到破坏.通过使凝结器内部保持真空的状态的优化方法来有效的提高机组的经济运行性能.优化的系统由于具有提高电厂热力循环效率等各种特点,因此也得到了比较广泛的应用.

3.4 轴封系统的优化

汽轮机的轴端汽封又叫汽轮机轴封,其作用是防止外界空气进入汽轮机,与汽轮机内的蒸汽混合,减小蒸汽泄漏量,从而减小化学补水量和防止高能位的工作介质向低能位流动.作为汽轮机的易损件和必备部件,汽轮机的轴封的漏汽损失约占内部损失的1/3左右.近年随着汽轮机密封技术的不断发展,汽轮机运行的安全可靠性和机组热效率都得到相应改善,有效的提高机组热效率,减小燃料耗量,改善了电厂的经济性.

4.结语

近年来,我国对能源的需求量不断增加,而且全世界都面临着能源紧缺的问题,所以高效利用能源已成为各行业迫切需要解决的重要问题.火电厂作为我国电早的发电模式,在我国发电行业中占有极其重要的位置,但目前我国火力发电的成本还相对较高,所以为了更好的满足国家能源战略和环境保护的要求,则需要对火力发电的汽轮机组进行不断优化,从而提高汽轮机运行的效率,增加运行的经济性,实现火电厂运行的节能、增效目标.

参考文献

[1] 马晓芳.汽轮机运行时经济运行方式的研究[J].电站系统工程,2002(6).

[2] 刘成龙.谈火电厂汽轮机低真空运行的原因及对策[J].黑龙江科技信息,2013(34).

[3] 方庆海.火电机组节能潜力诊断方法研究与应用[J].动力工程,2011（11）.

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汽轮机引用文献: