电厂汽轮机组辅机运行概况与运行方式优化

来源:用户上传      作者: 贺济芳

　　摘要 电厂汽轮机组的辅机运行状况作为影响电厂节能降耗的重要指标，是降低电厂用电率的重点环节。基于讨论电厂汽轮机组辅机运行概况，包括高压加热器、给水泵、凝汽器等主要设备的论述，分析了导致这些设备问题的原因及改进措施，然后对于辅机的运行方式的优化提出了几点行之有效的措施。
　　关键词 汽轮机组；辅机；运行方式；优化
　　中图分类号TK261 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）58-0103-02
　　电厂汽轮机组辅机设备牵涉到很多，其中最为重要的包括高压加热器、给水泵、凝汽器以及送风机、引风机、给粉机等。由于辅机设备在电厂的节能减耗的方面有着较大的影响，因此介绍电厂的主要辅机设备在运行中所发生的问题，给出解决方案，同时在加强辅机设备的研究的基础上，对辅机的设计制造以及安装、检修进行更为深入的探索，由此可以达到对于存在问题的有效的解决。
　　1 电厂汽轮机组辅机运行概况
　　鉴于高压加热器、给水泵以及凝汽器在运行中的重要作用，下面仅对这3种设备的运行存在问题进行简要的分析。
　　1.1 高压加热器
　　高压加热器出现的问题可以概括为：高压加热器频繁漏泄、管道经常发生幌动、水位调节装置不能正常投人工作以及水位波动大。如果设备的设计不合理导致局部的沸腾，从而引起水位的波动，进而导致水位的调节装置不能稳定工作；管子与管板的焊接不到位易于发生连接处的泄漏。
　　1.2 给水泵装置
　　给水泵经常出现的问题包括给水泵的振动、汽化、倒转、转子磁化以及冷却水入口堵塞等问题。如果动静部件之间的缝隙过大就会导致震动，通过严格的控制部件的制作工艺可以有效的避免这一情况；磁性滤网的铁芯如排列不合理就会导致转子产生较大的磁性；
　　1.3 凝汽器
　　凝汽器的主要问题就是管子的泄漏。其原因主要是水室内壁发生大面积的腐蚀，解决的方案是加涂一种油漆进行防腐。
　　2 电厂汽轮机组辅机优化运行方式分析
　　2.1 辅机的经济运行概述
　　汽轮机组的经济性与安全性受到诸多因素的影响，从汽轮机的研发设计、制造，到安装运行的各个环节。这些环节中潜藏着巨大的节能的潜力，并且与偏离汽轮机的额定情况有着较大的关系。同时，作为影响电厂汽轮机经济性的重要指标的辅机设备，更是评价汽轮机经济运行的重要环节。因此通过对于高压加热器、给水泵、凝汽器等辅机设备的优化，就可以达到机组的最优运行方式。
　　2.2 给水泵的能量损失及优化分析
　　2.2.1电动给水泵的调节
　　电动给水泵按照运行方式可以分为变速给水泵和定速的给水泵。前者的特点是依靠平移泵、变动转速的扬程-流量曲线来实现变化的，免除了改变管道阻力特性的操作。从而实现在不用给水调节阀而达到改变水流量的目的；而后者是通过改变管组特性来实现操作的目的，但是这种方式在低负荷时的能量损耗较多，阀门的节流损失也较大。因此前者在低负荷时显示了较大的优越性，节能的效果较为明显。
　　2.2.2给水泵组的优化分析
　　要有效的实现气动泵组的运行的经济性，就要根据机组的具体的配置情况的差异，以及单台气动机给水泵本身的余量较大的特点，根据气动泵组的气动泵组的实际运行状况来动态的确定泵组的运行方式。基本的思路是主汽轮机的滑压运行方式下增加给水阀的开度，通过给水泵的自动调节转速的操作实现消除节流损失以及功耗。
　　在常规的运行方式下，备用的泵组在热备用中保持3 000r/min，以实现给水泵的循环流量。但是这种情况下致使备用泵消耗更多的蒸汽流量，进而增加了泵组的气耗量。因此我们在低负荷时使用单泵运行配合电泵备用的方式，这样的运行方式要比一台备用机与一台运行机的方式较为经济。同时还要考虑到负荷的变化所持续的时间的长短以及电动泵的容量问题，以达到解决电机起停能耗与负荷变化能耗兼顾的目的。下表为机组在85mW负荷条件下的最佳滑压情况下的节能效果。当然电动给水泵与气动给水泵的优化原理是一致的，只不过此时节约的是耗气量。
　　2.3循环水泵运行性能分析
　　在机组的冷却水温与机组负荷不变的情况下，机组的背压会随着循环水的流量而变动，进而影响到循环水泵的功耗。寻求循环水泵的最佳运行背压是根据循环水泵功耗增加值与机组的出力增加值的最大差值而定的。鉴于实际的运行中的配套循环水泵数量有限，进而导致循环水流量不能连续的变动，只能利用现有的水泵数以及叶片的角度，根据实测的不同组和方式下凝汽器、循环水泵流量以及汽轮机的功耗增值，从而可以得到在一定的机组负荷时的最佳运行背压以及相应的循环水泵的最优运行方式。
　　以某厂的2 300mW的机组为实验对象，配备两台具有联络管连接的两台型号相同的循环水泵。相应的组和方式可以为一机一泵、一机两泵以及两机三泵。在不同的循环水温以及符负荷的条件下，循环水泵的最佳运行方式如表2。
　　相比一机二泵的运行方式，机组的功率提高幅度如下表3，从表中可见，在循环水温较低或者机组带部分的负荷下，通过调整机组的运行方式可以实现增加机组供电量的目的。当然为了安全起见，一机一泵以及两机三泵的组合方式下，机组之间的联络门需要打开，以避免断水现象的发生。
　　2.4 抽气设备运行方式优化
　　由于工作水的温度直接的影响到水环真空泵的抽吸能力，当温度升高时，真空泵的抽吸能力会急剧的下降，从而影响到机组的运行的真空。对于抽气设备的运行方式的优化思路是针对真空泵水温较高的现象，采用温度较低的地下水对工作液体进行冷却，达到提高真空泵抽吸能力的目的。特别是在炎热的夏季，通过使用地下水作为冷却剂，不仅可以极大的提高真空泵的抽吸能力，同时还可以降低泵的功耗、提高凝汽器的真空度以及促进换热的效率，使用过的地下水还可以用于循环水系统，避免水资源的浪费。
　　3 结论
　　通过对于汽轮机组的辅机的运行现状的分析以及运行方式的优化论述，有利于得到辅机的最佳运行方式。优化方式的确定实施不仅可以有效的提升辅机设备的运行效率、增加出力降低用电量，还可以有效的提高机组的供电能力。现今比较经济适用的探索方式是进行运行方式的优化调整实验，可以有效的、迅速的得到理想的组和方式，对于现实的电厂建设具有重要的意义。
　　
　　参考文献
　　[1]郑建涛.电厂汽轮机辅机的节能降耗措施研究[J].电站辅机，2005，2．
　　[2]居文平，朱立彤，于新颖.汽轮机辅机运行优化和节能的技术途径[J].电力设备，2007，2.

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