火力發(fā)電廠汽輪機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題

朱后朋

摘 要：在我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)代背景下。社會(huì)對(duì)于電力的需求也在日益攀升。綜合分析我國(guó)電力情況發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段我國(guó)電力結(jié)構(gòu)正處于轉(zhuǎn)型期，晚間電網(wǎng)負(fù)荷與白天電網(wǎng)負(fù)荷差距日漸加大，這一情況直接影響了火力發(fā)電廠中汽輪機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間，因此需要對(duì)汽輪機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行合理的調(diào)整，使其滿足用電高峰的需要。然而由于我國(guó)現(xiàn)階段所投用的汽輪機(jī)多為大容量設(shè)備，且多運(yùn)用基本負(fù)荷為設(shè)計(jì)原理，在實(shí)際運(yùn)用中常發(fā)生啟停與負(fù)荷變動(dòng)等問(wèn)題，因此就汽輪機(jī)系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性與安全性層面來(lái)看，其運(yùn)行效率與過(guò)去相比差距較大。為此，要充分保證汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)性與安全性，就必須不斷完善汽輪機(jī)系統(tǒng)，優(yōu)化其運(yùn)行過(guò)程。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;汽輪機(jī)系統(tǒng);運(yùn)行

引言

絕大多數(shù)火力發(fā)電廠的汽輪機(jī)均為大容量設(shè)備，常常會(huì)出現(xiàn)負(fù)荷變動(dòng)、頻繁啟停等問(wèn)題，會(huì)降低其運(yùn)行效率。有鑒于此，為了能夠確?；鹆Πl(fā)電廠汽輪機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行中的安全性與經(jīng)濟(jì)性，務(wù)必要對(duì)優(yōu)化火力發(fā)電廠汽輪機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程。

1 火力發(fā)電廠汽輪機(jī)系統(tǒng)概述

火力發(fā)電廠主要是以燃料（包括天然氣、石油、煤炭等）來(lái)生產(chǎn)電能的發(fā)電廠，基本生產(chǎn)過(guò)程為：利用鍋爐來(lái)燃燒燃料，并用以加熱水，以便形成蒸汽，這樣一來(lái)，就將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能;通過(guò)高溫蒸汽產(chǎn)生的壓力來(lái)讓汽輪機(jī)持續(xù)旋轉(zhuǎn)，就將熱能轉(zhuǎn)換成推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能;最后再由汽輪機(jī)來(lái)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，最終就將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。基于燃料類型來(lái)看，火力發(fā)電廠可進(jìn)一步細(xì)分為余熱發(fā)電廠、天然氣發(fā)電廠、燃煤發(fā)電廠、工業(yè)廢料發(fā)電廠等。通常而言，火力發(fā)電廠的汽輪機(jī)主要包括低壓缸、中壓缸、高壓缸，但是仍然有少量汽輪機(jī)的高中壓缸合二為一;調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)、軸封系統(tǒng)等為火力發(fā)電廠汽輪機(jī)常見的輔助系統(tǒng)。

2 火力發(fā)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行中存在的問(wèn)題

2.1汽輪機(jī)超速

汽輪發(fā)電機(jī)組是在高速下工作的精密配合的機(jī)械設(shè)備，汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速高達(dá)3000r/min，汽輪機(jī)作為原動(dòng)機(jī)具有強(qiáng)大的動(dòng)力矩。在運(yùn)行中調(diào)節(jié)系統(tǒng)一旦失靈，就可能使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速急劇升高，轉(zhuǎn)子零件的應(yīng)力將達(dá)到不允許的數(shù)值。這種情況的出現(xiàn)可能使葉片甩脫、軸承損壞、轉(zhuǎn)子斷裂，甚至整個(gè)機(jī)組報(bào)廢。因此，汽輪機(jī)超速是對(duì)人身安全和設(shè)備危害極大的惡性事故。為了防止汽輪機(jī)超速，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮多道保護(hù)措施，并進(jìn)行定期試驗(yàn)。

2.2影響汽輪機(jī)真空系統(tǒng)因素

真空系統(tǒng)的功能是在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，將凝汽器、各加熱器等系統(tǒng)內(nèi)的空氣抽出，以達(dá)到機(jī)組啟動(dòng)時(shí)所需的真空值，為汽機(jī)沖轉(zhuǎn)創(chuàng)造條件。在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，抽出凝汽器中一些不凝結(jié)氣體及外界漏人的少量空氣，以維持凝汽器的真空值。因此真空系統(tǒng)對(duì)于汽輪機(jī)組的正常穩(wěn)定運(yùn)行起著重要的作用。

在汽輪機(jī)真空水菜的工作過(guò)程中，若出現(xiàn)內(nèi)部水溫過(guò)高，就會(huì)引起真空菜抽氣量減小，導(dǎo)致真空菜出力不足，真空度下降。而當(dāng)外界環(huán)境溫度較高時(shí)，循環(huán)水溫也會(huì)隨之升高，從而對(duì)凝汽器的吸熱量和蒸汽的冷凝溫度帶來(lái)較大的影響，提高了排汽壓力，從而造成凝汽器真空度的下降。另外，真空系統(tǒng)泄漏是導(dǎo)致汽輪機(jī)凝汽器真空度下降的主要原因。真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性涉及的系統(tǒng)較多，包括真空系統(tǒng)、疏水系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)、軸封系統(tǒng)、抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)等，機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)泄漏情況，所以需要快速的查找泄漏點(diǎn)，消除泄漏對(duì)真空系統(tǒng)的影響。真空系統(tǒng)的泄漏點(diǎn)可能有：凝結(jié)水菜機(jī)封、凝汽器液位計(jì)法蘭、凝汽器不銹鋼管、疏水?dāng)U容器、真空破壞閥、加熱器排空管、疏水管道及閥門等。

2.3汽輪機(jī)大軸受壓變形

汽輪機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)是指汽輪機(jī)軸連接的葉片和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了電能的產(chǎn)生的。而汽輪機(jī)組的轉(zhuǎn)子時(shí)刻都在受到不同運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的推力的作用。因而，汽輪機(jī)大軸受壓變形會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響。輕者產(chǎn)生軸向或徑向共振，甚至?xí)?dǎo)致汽輪機(jī)組的嚴(yán)重?fù)p毀。汽輪機(jī)大軸所受到的壓力來(lái)自許多的工況，當(dāng)熱蒸汽推動(dòng)葉片時(shí)，對(duì)軸承產(chǎn)生了反向作用力，大軸承載的徑向壓力增大。造成大軸徑向的變形。當(dāng)汽輪機(jī)內(nèi)部的熱蒸汽膨脹時(shí)，對(duì)汽輪機(jī)的大軸產(chǎn)生軸向壓力，造成大軸的軸向的變形。也加大軸承密封的負(fù)荷承載。由此可知，汽輪機(jī)大軸的選材非常關(guān)鍵，要有耐高溫和抗磨損的能力，它直接影響著機(jī)組的總體運(yùn)轉(zhuǎn)效果。

3 火力發(fā)電廠汽輪機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行措施

3.1有效應(yīng)對(duì)汽輪機(jī)超速

針對(duì)汽輪機(jī)超速的問(wèn)題，應(yīng)該采取定期檢查+預(yù)防等方式來(lái)進(jìn)行解決。主要措施包括：第一，定期化驗(yàn)汽輪機(jī)抗燃油、潤(rùn)滑油的油質(zhì)，確保油質(zhì)能夠處于合格狀態(tài);第二，定期開展閥門活動(dòng)試驗(yàn)、汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)、汽門關(guān)閉時(shí)間測(cè)試等，若試驗(yàn)或測(cè)試存在問(wèn)題，那么要及時(shí)進(jìn)行維護(hù);第三，務(wù)必要重點(diǎn)檢查汽輪機(jī)的關(guān)鍵儀器儀表，特別要側(cè)重于檢查轉(zhuǎn)速表是否能夠正常顯示;第四，檢查汽輪機(jī)的調(diào)速汽門、主汽門是否存在著卡澀的情況;第五，設(shè)置多個(gè)超速保護(hù)自動(dòng)控制裝置，安裝好“安全閥”。

3.2優(yōu)化火力發(fā)電廠的真空系統(tǒng)

在火力發(fā)電廠汽輪機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行中，要定期檢查、維護(hù)真空裝置設(shè)備，特別要注意檢查分離器的水位、潤(rùn)滑油的油位是否處于正常狀態(tài)，泵體運(yùn)行是否處于正常狀態(tài)，電機(jī)軸承振動(dòng)頻率處于合理范圍等。如果真空泵的水溫處于較高值，那么需要在第一時(shí)間對(duì)冷卻器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查，看冷卻器是否出現(xiàn)故障或堵塞的情況。如果真空泵分離器的液位處于異常狀態(tài)，那么就要及時(shí)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，確保水位能夠恢復(fù)到正常水位，而后再用補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥來(lái)對(duì)水位控制效果進(jìn)行觀察。若出現(xiàn)真空系統(tǒng)泄漏的情況，那么務(wù)必要在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)泄漏點(diǎn)進(jìn)行查找。疏水管道、凝汽器不銹鋼管、加熱器排空管等處均是真空系統(tǒng)較易出現(xiàn)的泄漏點(diǎn)。值得注意的是，還要基于凝汽器、真空泵的工作狀況與使用年限來(lái)定期維護(hù)保養(yǎng)，確保能夠達(dá)到火力發(fā)電廠汽輪機(jī)系統(tǒng)正常運(yùn)行的真空要求。

3.3有效應(yīng)對(duì)汽輪機(jī)大軸受壓變形故障

第一，在啟動(dòng)火力發(fā)電廠汽輪機(jī)之前，務(wù)必要開展盤車的投運(yùn)試驗(yàn)，確保自動(dòng)投運(yùn)狀態(tài)和手動(dòng)投運(yùn)狀態(tài)都要處于正常狀態(tài)，盤車電機(jī)電流也要處于正常值。第二，在火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組停機(jī)之后，如果出現(xiàn)了轉(zhuǎn)子盤不動(dòng)的情況，那么切記不可出現(xiàn)強(qiáng)行盤車的情況，避免損害到其他部件。第三，基于儀器儀表的指示情況和汽輪機(jī)的運(yùn)行情況來(lái)綜合分析，若汽輪機(jī)組已經(jīng)出現(xiàn)故障，那么要及時(shí)停機(jī)，并將具體的停機(jī)時(shí)間記錄在案，必要時(shí)，在停機(jī)之后還可揭缸檢查。

4 結(jié)語(yǔ)

火力發(fā)電在現(xiàn)今的許多國(guó)家都在普遍使用，以滿足人們的生產(chǎn)和生活用電需求，所以對(duì)火力發(fā)電的汽輪機(jī)組進(jìn)行問(wèn)題的研究是非常的必要。本文根據(jù)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)中火力發(fā)電工程項(xiàng)目機(jī)組運(yùn)行中出現(xiàn)的汽輪機(jī)組的實(shí)際問(wèn)題，分析了問(wèn)題產(chǎn)生的原因，同時(shí)根據(jù)不同的原因提出合理的解決辦法和運(yùn)行注意事項(xiàng)，對(duì)汽輪機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要的指作用，對(duì)火電機(jī)組的汽輪機(jī)組運(yùn)行有一定的指導(dǎo)意義。

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