火力发电厂汽轮机的优化运行

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 火力发电厂汽轮机的优化运行 辽宁电力勘测设计院，辽宁沈阳 110179 中国论文网 /8/view-12853236.htm 摘 要 如今在能源需求越来越紧 张的时代环境下，如何通过对现有的发 电厂汽轮机运行方式改造和升级来提高 效率，已是一个非常迫切的任务。本文 通过对现有汽轮机运行方式的研究，来 提出新型优化的运行方式，并积极试验 验证，来达到满足能源需求的需求。 关键词 火力发电厂；汽轮机； 优化运行 中图分类号 TM6 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2012 ）70-0036- 02 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 1 火力发电厂汽轮机的概述 1.1 汽轮机工作原理 所谓汽轮机工作原理也就是指整 个汽轮机组的工作原理与汽轮机级的工 作原理。它的工作原理内容包括叶片上 作用力的产生和损耗的形成，蒸汽的流 动以及使汽轮机与外界负荷变化相适应 的形式。 1.1.1 级的工作原理 一般的把汽轮机的级可分为三种， 分别是速度级、冲动级和反动级。这种 分类方法是根据蒸汽的能量值在汽轮机 级内转换为机械功的方式来确定的。所 谓速度级，也就是分几次利用蒸汽在喷 嘴中膨胀后的动能,通常情况下是有两列 动叶。冲动级是指蒸汽在喷嘴中膨胀， 随着喷嘴流道截面积的逐渐变小，蒸汽 在其中的速度逐渐加快。和冲动级比起 来，反动级是蒸汽在动叶和静叶的流道 中都发生膨胀。由于存在反动度而使得 蒸汽在动叶的流道中加快，同时，它的 流动性能也有所提高。从理论上来说,在 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 同样的条件下，可以认为双列速度级做 功能力等同于 6 个8 个反动级或 3 个 4 个冲动级。其中在不建议采用多级汽 轮机时，最理想的策略方案是在蒸汽的 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1。 1.1.2 多级汽轮机原理 为了有效利用较大的等熵焓降， 而单级汽轮机所能有效利用的等熵焓降 并不是很大，因而应当采用多级汽轮机。 和单级汽轮机相比,多级汽轮机的特点是： 1）在汽轮机工作的过程中，上一级的 余速损失在特定的条件下可以在下一级 中得到利用；2）各级等熵焓降之和大 于整个汽轮机的等熵焓降 H0，且两者 之间的比值大于 1。 从多级汽轮机的这两个特点可以 看出，多级汽轮机总的内效率大于各级 平均内效率。 1.2 汽轮机的结构 汽轮机的结构组成包括静止部分 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 和转动部分，也就是静子和转子。静子 部分包括汽缸、进汽部分、隔板和静叶 栅、汽缸、汽封及轴承等。转子部分包 括叶轮、主轴、联轴器和动叶片等。 2 火力发电厂汽轮机运行现状及 优化 2.1 火力发电厂汽轮机运行现状 汽轮机组的设计、制造和安装各 个环节都能有效的改善汽轮机组的经济 性能，优化运行效率。汽轮机组的实际 的运行情况很大程度的影响着机组的经 济运行，当正常运行时各个数据指标都 是在额定的范围之内时，对于汽轮机组 的经济型只会产生小的影响，但是当运 行指标突然超过额定的参数时，就将会 对汽轮机组产生运行安全威胁。 原有系统的回热加热器对于火电 机组的端差、散热损失和给水部分旁路 的正常运行都不能有效的满足要求。回 热加热器系统的各个部分都会参与到火 电机组的运行当中，但是当回热加热器 出现问题的时候，就会出现各种事故。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 另外加热器的旁路门关闭不严导致出现 泄露，这会造成加热器的进水走旁路， 这种情况会很大的影响火电机组的正常 运行，影响机组热经济性能的降低。原 有的系统如果加热器上端差增大，那么 将会导致出水的温度降低，从而导致本 级的抽汽量锐减，高一级的加热器抽汽 量就会增加.相反下端差增大，则会导致 本级抽汽量增加，低一级加热器的抽汽 量减少。而且，加热器切除后.来自给水 泵的水的温度远远的低于正常的给水温 度范围，导致循环的平均吸热温度大幅 度的降低，循环效率降低。另外，当加 热器的旁路有泄漏的现象发生时，泄露 量也大，经济性能就降低得越多，同时 大旁路的泄露比小旁路的泄露所造成影 响要大。再者，当加热器的疏水的切换 方式采用疏水泵时，如果没有疏水备用 泵，当疏水泵发生故障，那么疏水就将 会自动的流到比较低的加热器，同样、 疏水泵发生故障时会使疏水直接的排入 到凝汽器，以上所述的各种故障都将会 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 降低机组的正常运行。 2.2 火力发电厂汽轮机运行优化 2.2.1 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。 2.2.2 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 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 积水流量，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。 2.2.3 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，因此也受到了比较广泛的应用3。 3 火力发电厂的汽轮机的发展趋 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 势 随着汽轮机的出现和推广运用， 不仅有效地促进了电力行业的进步，也 对为了来的电力行业发展指引了方向。 对于大型汽轮机组的研发，也是汽轮机 今后发展的一个关键目标，而研发更长 的末级叶片是推动大型汽轮机发展的一 个重要因素。其中，对提高热效率的研 究是汽轮机发展的另一方向目标，也就 是运用二次再热和更高蒸汽参数，研制 调峰机组推广供热汽轮机的应用，是其 发展的必然趋势。除此之外，采取新的 理论，运用新技术来提高汽轮机的性能， 在未来汽轮机设计、制造和运用的过程 中，这也是其研究的一个关键方向。 4 结论 总而言之，由于我国对能源需求 极大，如何高效的利用能源发电已经是 我们电力行业领域必须解决的迫切问题。 目