汽轮机的配汽方式及优化
汽轮机配汽方式运行分析
汽轮机配汽方式运行分析摘要:现在大部分机组都带有阀门管理功能,实现机组能够安全顺利由单阀、顺阀转换,保证机组的安全启动与经济运行。
关键词:汽轮机;单阀;顺阀1 机组配汽方式应用现代电厂为提高机组负荷运行的经济性和提高机组的负荷响应性,大部分机组实行复合滑压运行模式,同时采用了阀门管理功能。
阀门管理功能即根据运行工况的需要,使汽轮机的控制阀按设计好的运行模式运行,即单阀运行方式或顺序阀运行方式。
运行中两种方式可相互无扰切换,利于提高汽轮机的调节性能和对各种运行方式的适应性,加强热应力控制,延长机组的使用寿命和运行可靠性。
我公司机组的阀门管理功能即通过单阀与顺序阀控制方式的切换,保证机组的安全、经济运行。
2 机组配汽方式分类2.1 顺序阀控制机组在顺序阀控制即喷嘴调节方式,是指进入汽轮机的蒸汽都经过几个依次开启或关闭的调节汽门再通往第一级,为部分进汽。
顺阀方式,在机组中低负荷运行时,具有较高的热经济性,是一种较有效的调节方式,但随着负荷的变化,第一级蒸汽温度变化很大,因此需要较长时间来完成负荷的变化。
2.2 单阀控制机组在单阀控制即节流调节方式,是指进入汽轮机的蒸汽都经过一个或几个同时开启或同时关闭的节流调节汽门后,进入第一级喷嘴,为全周进汽。
采用单阀方式能够加快机组的热膨胀,减小热应力,延长机组寿命;额定参数下变负荷运行时,此种单阀控制调节方式,在变工况时,第一级蒸汽温度变化较小,可允许较大的负荷变动率。
3 本厂机组阀门管理实际运行状况我公司为机组为超高压、一次中间再热、冲动式、双缸双排汽、工业采暖、单抽汽供热凝汽式汽轮机,机组型号c135/n150-13.24/(0.981)/0.4/535/535/。
机组在2009年正式投入运行,2010年11月由单阀切换为顺序阀运行。
3.1 机组切换实际过程2#机组于11月10日11:26单阀切顺阀运行,负荷100mw,压力8.4mpa,机组由100.5mw降到92.7mw。
3.3汽轮机的调节方式及调节级变工况
(3)过负荷时,通过旁通阀部分的蒸汽有
节流损失,旁通阀不能全开,效率有所降低;
(4)当开旁通阀时,旁通室压力升高,旁
通级焓降减小,速度比增大,功率减小,效率 降低。
3、旁通调节汽轮机的变 工况曲线压力与流量的关系。
OA为调节阀后(第一级前)
的压力随流量的变化情况。 全开时,流量为 G 0 ,压力
分进汽的,带有部分进汽损失且调节级的余速不
能被利用(调节级后为汽室,蒸汽速度为0),
因此在额定功率下,喷嘴配汽汽轮机的效率比节
流配汽稍低。
主要缺点:定压运行时,调节级和各高压级在
变工况下温度变化大,热应力较大,负荷适应
性差;
应用:定压运行、滑压运行——承担基本负荷、
调峰 定压运行的背压式和调节抽汽式汽轮机宜 采用喷嘴配汽,减少节流损失。
一、节流配汽
1、节流调节:这种调节方式就是用一个或几
个调节阀对进入汽轮机的全部进汽量 D 0 进行调
节,然后流向第一级喷嘴。 进入汽轮机的全部进汽量都受到节流作用。 当机组功率变化时,流量和焓降都要变化。
2、节流调节的热力过程曲线
特点:各级通流面积不变,变工况时各 级级前压力与流量成正比,δht几乎不变,
ht
G G G
i
G G
i
G , G , G
—分别为第一、二、三阀的流量;G——
总流量;
hi
、h i 、 —分别为两全开阀调节级有效焓降、
i
焓值、内效率;
h
i
、 h 、 i
i
—分别为部分开启阀调节级有效焓降、
Dx
h0
塔式光热发电项目汽轮机选型和优化
塔式光热发电项目汽轮机选型和优化摘要:介绍塔式光热发电项目汽轮机的选型和相关的优化措施。
关键词:塔式光热汽轮机;选型;优化引言介绍塔式光热项目汽轮机选型重点和优化思路。
一、汽轮机选型和优化太阳能光热发电项目的特点是初始投资高、运行费用低,因此机组运行的效率成为决定投资回报率的关键因素之一。
在太阳能光热发电项目上主要从汽轮机系统和汽轮机本体进行了优化设计:1 循环系统优化1.1 再热循环以水蒸汽为介质的朗肯循环,提高蒸汽的初参数是提高热力循环效率的有效途径。
在提高蒸汽压力的同时采用再热循环,可以提高机组的平均吸热温度,同时降低排汽湿度,机组的循环效率将显著提高。
本工程选择的太阳能光热发电汽轮机采用与目前投运的超高压单缸再热汽轮机同样的超高压再热技术。
提高进汽参数,机组循环效率提高,考虑太阳能光热发电汽轮机特点和整个系统的成本。
在光热项目中,考虑机组的循环效率的最优化,因此再热的选择尤为重要:高压缸由于压力较高容积流量较小,从而造成叶片的高度较低导致高压缸效率的相对较低,而中压缸在经过再热后过热度的提高,压力降低,在汽轮机中等熵效率是最好的,因此对于本项目中为降低热耗应将高压缸分缸压力尽量提高从而选择让效率最好的中压缸多“出力”,从而达到循环效率的提高,但分缸压力的提高导致中压缸进汽过热度的低下,当中压缸进汽压力的升高,导致中压缸进汽的过热度降低,从而导致中压缸排汽湿度的增加造成末级叶片发生水蚀现象,因此存在最佳再热压力选择。
1.2 回热循环从汽机的不同中间级后抽出部分蒸汽,逐级加热给水,使其最终达到合适的给水温度进入蒸汽发生器,从而减少排汽量,降低排汽余速损失,降低凝汽损失,使热耗明显下降。
影响给水回热循环热经济性的三个给水回热参数分别是最佳给水温度、加热器的焓升分配和回热级数,三者互有影响,密不可分。
因此回热系统优化的主要内容有:给水温度、加热器级数、各级加热器间的温升分配,此外还包括加热器的压损与端差。
电厂集控运行中汽轮机运行优化措施
电厂集控运行中汽轮机运行优化措施摘要:在当前阶段,我国的电力使用十分巨大,不仅支撑着国家的发展建设,也维持了人们的生活稳定。
随着社会不断发展,我国的电力事业建设规模逐渐扩大,对电力的需求也越来越大,这对电厂供电提出了新要求。
电厂是我国供电的主要生产力,电厂的规划建设对于我国的电力事业有重要意义。
在现阶段,国内的电厂运行多数都是选择了集控运行系统,不仅将供电更加稳定,也极大程度将电厂进行了现代化转型。
关键词:电厂;集控运行;汽轮机前言:随着国家发展逐渐步入现代化,各项资源能源的开采使用也逐渐频繁。
电力是我国前进的重要推动力,也是各行各业的发展本源。
稳定、安全的供电能够将生产力一直保持最佳状态,其产生的经济效益和社会效益相当重要。
在电厂的集控系统中,汽轮机组是主要构成部件,不仅承担着核心生产环节,也直接决定了电厂的生产效率。
汽轮机组的高质量运行支撑着整个电厂,因此,应当在集控系统运行中不断优化汽轮机组,在保障汽轮机组正常运行时也将我国的电力事业迈向新台阶1.发电厂汽轮机运行原理1.1冲动原理在电厂集控系统运行中,汽轮机的使用贯穿了全过程。
要想将汽轮机进行优化,那么就一定要了解其运行原理,从而再结合实际使用情况将各环节逐一调整,才能将汽轮机组的配置达到最优。
在汽轮机组的运行过程中,主要就是利用蒸汽来产生动力,从而实现汽轮机组的叶片产生反应,将动力转换为不同规模的气压从而调整汽轮机组运行轨迹。
冲动原理是汽轮机组运行的主要原理,在蒸汽转换为动力的时候,汽轮机组中的气道会膨胀,进而使得叶片增加旋转速度,当叶片的速度提升,有将汽轮机组的持续运行进行了延长。
这样一个良性循环将汽轮机组的运行更加高效。
相比于传统的电厂发电运行,利用冲动原理能够将汽轮机的能耗降低,且运行更加高效,具有较高的经济适用性[1]。
1.2反作用原理当汽轮机组在进行冲动原理运转时,气道内的蒸汽在加速膨胀时会带动叶片运动从而产生反作用力,推动叶片下旋转,这个过程就是反作用原理应用的过程。
探究电厂汽轮机运行的优化方案
探究电厂汽轮机运行的优化方案摘要:电厂汽轮机在电厂中属于一种较为重要的机械设备,其在电厂正常运行中具有重要影响。
随着科学技术的迅速发展,电厂汽轮机受其影响也得以不断完善,但是在实际运行中,汽轮机仍具有一些问题,因此,需要对汽轮机的运行进行相应优化。
本文主要对汽轮机在运行过程的指标性能不稳定以及回热加热难以得到满足等问题进行阐述,并提出相应的优化方案,以此确保电厂汽轮机在运行中的高效性。
关键词:电厂;汽轮机运行;优化方案一、前言随着我国经济的迅速发展,人们的生活质量也在不断提高,这就对供电质量提出了更高的要求,因此,我国就需要对电网结构进行相应的调整。
汽轮机作为电厂在生产过程中的重要运行设备,再加上汽轮机在实际运行过程中较为复杂,且运行中能耗较大。
本文主要对电厂中汽轮机实际运行的优化方案进行相应的分析与探讨。
二、电厂汽轮机的耗能分析(一)、汽轮机的启停耗损汽轮机在进行启停的过程中,就是其转子应力的变化过程。
汽轮机在实际运行的时候,转子表面所表现的蒸汽参数就会出现升降现象,这就会对转子内部温度的不稳定性产生影响,转子长期处于高压以及高温的持续工作状况下,一旦不能有效对其参数进行处理,汽轮机在启动以及停止的时候,就会出现更大的损耗[1],并会对汽轮机实际工作的效率产生严重影响,而且会使汽轮机的实际使用期限受到影响。
(二)、汽轮机组运行的耗损电厂在实际运行过程中,汽轮机属于能量实现转化的重要原动力。
由于汽轮机在实际运行中较为复杂,且难以有效配合,这就成为汽轮机的能量被耗损的主要原因[2]。
其中,损耗最为明显的就是汽轮机的气阀,对于汽轮机的气阀而言,其主要分为单阀调节一级顺序阀调节。
在对单汽阀进行调节的时候,主要是指对汽轮机蒸汽所包含的参数进行有效控制;对于顺序阀而言,主要是指根据喷嘴对蒸汽阀门的开关进行有效控制[3]。
因此,汽轮机组产生损耗的主要原因就是其气阀所具有的压力过大、汽轮机的喷嘴室以及外缸产生变形、机组在运行过程中能量损失等。
3.3汽轮机的调节方式及调节级变工况
调节级为例
简化假设:
(1)调节级后的压力p2∝G
(2) 设 m 0 ,则 p 1 1p 21 (3)四个调节汽门依次开启,没有重叠度; (4)凡全开调节汽门后的喷嘴组前压力均为
p 不0' 变。
调节阀后即各喷嘴组前的压力p01 、p02是 变动的,其值取决于各调节阀的开度大小,喷 嘴后压力p1各喷嘴都相同。
应用: 滑压运行——承担基本负荷,还可用于调峰; 定压运行——承担基本负荷。
★旁通调节 1、旁通调节有外旁通调节和内旁通调节
外旁通调节
内旁通调节
2、旁通调节的工作原理: (1)当经济功率时,调节阀2全开,旁通 阀3、4关闭。相当于节流调节; (2)当过负荷时,调节阀2全开,旁通阀 部分开启。由于后几级有较大的通流面积,可 以多进汽、多作功;
点n之后, < p 2,流p c量r 为临界。
(4)通过喷嘴组的流量:如ILMN所示。
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ第三阀开启过程:
(1)阀后(喷嘴组前)压力:
p
0
,如
“4-5-
7”所示;
(2)临界压力为: ’d-e-g’ 线,(整个
级从 ’H’ 点后p,2
>p c
);
(3)喷嘴组后的压力:p 2 > p cr ; (4)亚临界流动。
01 线 , 终 焓 为h 1 , 有 效 焓 降
为 h i1 h 0 ; h 1 为通D过x 旁通阀进入 旁通室的流量,压力为 ,终焓
为 p x,而混合后的h 0 焓值为 。
hx
h x D 1 D h 1 1 D D x x h 0 D 1 (h 0 D h i1 ) D x h 0 h 0 D D 1 h i1
电厂集控运行中汽轮机运行优化策略探讨
电厂集控运行中汽轮机运行优化策略探讨发布时间:2022-08-21T05:24:26.805Z 来源:《中国建设信息化》2022年第8期27卷作者:刘佳聪[导读] 对电厂汽轮机进行集中管控,需要细致分析汽轮机在实际运行期间存在的各类问题刘佳聪大唐国际陡河发电厂,河北唐山 063000摘要:对电厂汽轮机进行集中管控,需要细致分析汽轮机在实际运行期间存在的各类问题,针对此类问题制定出行之有效的解决方案。
就目前来看,因我国电厂汽轮机的应用时间较短,实际积累经验不足,存在汽轮机适应性差、空间利用率小等问题,需积极引进集中管控技术,增强电厂汽轮机运行期间的质量及效率。
关键词:电厂集控运行;汽轮机运行;策略对电厂汽轮机进行集中管控,需要细致分析汽轮机在实际运行期间存在的各类问题,针对此类问题制定出行之有效的解决方案。
就目前来看,因我国电厂汽轮机的应用时间较短,实际积累经验不足,存在汽轮机适应性差、空间利用率小等问题,需积极引进集中管控技术,增强电厂汽轮机运行期间的质量及效率。
1电厂发电形式概述在针对电厂开展建设工作过程当中要合理及科学利用好一次能源,同时要实现一次能源的转化。
在当前社会经济以及科学技术日益发展过程当中,我国发电形式也产生了较大的改革。
其中,传统发电厂一般都是以煤炭作为发电重要动力来源,但是,煤炭资源属于一种不可再生性资源,同时煤炭在燃烧过程当中也会对于空气造成一定污染和破坏。
一般情况之下,工作人员要加工煤炭之后将其送入到锅炉中实施燃烧。
燃烧之后,锅炉水就会逐渐的升温,并且产生高压、高温蒸汽。
其中,蒸汽会对于汽轮机叶片造成一定冲击,造成叶片转动带动发电机实现发电。
当前我国政府号召节能减排、呼吁环境保护,同时现代人生态意识正在日益的提高。
所以,更加需要通过利用先进的发电技术转变以往传统燃煤发电技术,这样才能够更有利于实现环境保护。
通过采取更新型的发电方式还能够促使生态环境建设达到理想效果。
在现代化电厂建设过程当中,要求工作人员能够使用火力或者水力来发电。
火电厂汽轮机运行存在的问题与对策
火电厂汽轮机运行存在的问题与对策摘要:根据目前火力发电厂汽轮机运行过程中存在的问题,相关工作者可以采取针对性的补救措施,及时完善不足的地方。
定期检查汽轮机的真空系统与油泵,解决汽轮机的主轴受力不平衡和磨损疲劳的问题,提高工作者的管理素质和操作技能水平。
虽然当前我国经济仍处于稳中有升的阶段,但是电量需求仍然是目前亟须解决的关键问题。
只有实现火力发电厂汽轮机运行效率提升,降低汽轮机的故障,才能够有效保证汽轮机在有限的时间内满载满时运行,节省燃料,提高燃烧效率,输送清洁能源。
关键词:火电厂汽轮机;运行问题;对策1汽轮机运行存在的问题1.1汽轮机的超速运行问题汽轮机发电机在运行状态中,有一个特点是运行周期性非常强,并且高速运转能够实现3000r/min的超高速运行,其运行速度具有非常大的动力矩。
如果火电厂汽轮机组运行时,其出现螺栓疲劳或者相关零件调节故障,那么汽轮机的转速将会瞬间增大。
与最初设计相比,若汽轮机转子的应力较高,会造成转子断裂,易使汽轮机的叶轮甩脱或内部齿轮空转,造成汽轮机组整体报废。
1.2汽轮机真空系统存在的问题汽轮机真空系统价值主要表现在:在启动汽轮机组的过程中即抽出了加热器以及凝汽器当中的空气,从而创造一定真空值。
在汽轮机恢复正常工作之后,为了对真空值进行有效维持,能够将外部漏入、凝汽器当中的不凝结气体抽出。
鉴于此,汽轮机真空系统的运行面临不少会导致其形成不利影响的要素,具体来讲,主要表现为:一是如果汽轮机真空水泵中的水温太高,那么较易导致真空泵抽气量显著降低,从而造成真空度的显著减小。
二是如果外部环境温度值较高,那么循环水温也势必获得提升,这势必制约凝汽器吸热量以及蒸汽冷凝温度。
如此一来,凝汽器的真空度势必存在不断降低的一种趋势。
三是真空系统的泄漏势必对汽轮机真空系统形成不利影响。
真空系统的严密性受到真空系统、抽汽回热系统、疏水系统等的直接影响,如果真空系统存在泄漏现象,那么需要迅速地查询泄漏点。
600MW超临界机组中低负荷优化分析
600MW超临界机组中低负荷优化分析为提高机组性能,进一步降低机组中低负荷运行时的供电煤耗,某电厂对1号机组进行中低负荷经济性运行的优化分析。
文章主要对汽轮机配汽方式进行优化研究,提高机组中低负荷运行经济性,具有明显节能效果。
标签:汽轮机;优化;顺序阀;经济性1 概述某电厂1号机组汽轮机为东方汽轮机厂制造的超临界、一次中间再热、冲动式、单轴、三缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机,机组型号为N600-24.2/566/566。
1号汽轮机调门配汽曲线当前采用全电调控制的复合配汽方式,该配汽方式在启动和低负荷阶段采用节流配汽方式运行,在高负荷下过渡到喷嘴配汽方式运行。
由于机组参与调峰频繁,运行峰谷差较大,造成机组在低负荷时的节流损失较大,经济性较差。
为适应电网调峰和提高机组经济性,进一步降低机组中低负荷运行时的供电煤耗,有必要对其配汽方式进行优化。
2 汽轮机配汽优化分析2.1 高压调节阀开启顺序1号汽轮机具有4个高压调节阀,分别与4个喷嘴组相对应,喷嘴组1、3安装于上半缸,喷嘴组2、4安装于下半缸,在充分考虑汽轮机启、停及运行的安全性与经济性的基础上,结合已投运机组的运行经验,确定本机组顺序阀下的阀门开启顺序为:CV1&CV3→CV4→CV2,即CV1和CV3同时先开,接着开CV4,最后开CV2。
2.2 阀门重叠度采用喷嘴调节时,多个调节阀依次开启,在前一阀门尚未全开时,下一阀门便提前打开。
我们将后阀开启时,前阀通流量占其最大通流量的百分比定义为阀门重叠度。
阀门重叠度的设置对汽轮机的调节特性和经济性均有一定影响。
重叠度小,总流量特性线性度较好,但阀门节流损失大,经济性较低;反之重叠度大,总流量特性线性度较差,但阀门节流损失小,经济性较好。
因此,1号汽轮机顺序阀运行模式下阀门的流量重叠度取95%。
2.3 调门配汽曲线在阀序优化和重叠度的基础上,并考虑机组振动等安全因素,得到优化后的配汽曲线见图1。
3 阀序切换试验及结果分析3.1 阀序切换分别在300MW、400MW工况下,1号机采用CCS模式进行了阀序切换试验,并试验了中停和回切功能,各负荷点阀序切换过程正常。
《汽轮机》三、配汽方式
5)调节级的实际变工况效率
调节汽门均有重叠度 第一调节阀全部开启以前, 第二调节阀已经在开启,通过第一调 节阀的流量略小于机组总的流量
二、喷嘴调节
1.定义: 新蒸汽经过自动主汽门后,再经过几个依次启闭的调节汽门流向汽轮机的第一级 的调方式节。
2.特点: 喷嘴调节是通过改变第一级的喷嘴数来改变通流面积从而改变蒸汽的流量, 调整汽轮机的功率 第一级是调节级:部分进汽
部分负荷:只有一个调节阀部 分开启,经济性较高
工况变动时,温差较大 调节级的直径比第一非调节级大, 调节级的余速不能被利用
时,p2 全 0开.546汽p0门对应的喷嘴组流量减小,正在开 启的调节汽门所对应的喷嘴组的流量增加。显 然,当某一汽门刚刚全开时,该汽门所对应的 喷嘴组的流量达到了最大。
3)调节级焓降变化规律
在第一个调节阀全开而第二个调节阀未开时
p2/p‘0 达到最小,而级前温度上升到最高值,调节级焓降达到最大值。 在第二调节汽门逐渐开大过程中,第二喷嘴组的理想焓降逐渐变大, 直至第二调节汽门全开时,第二喷嘴组的焓降达到了最大
p2 0.67p 0
流量变化规律 p2 0.546p 0
第一、二调节汽门均全开,第三调节汽门也部分开启 第一喷嘴组和第二喷嘴组的流量始终为临界流量
随着第三个的开启, p2 0.546p 0
第一和第二的流量呈椭圆曲线下降
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
结论:在调节汽门的开启过程中,当 p2 0.546时p0
,全开汽门对应的喷嘴组流量保持不变,正开 启的调节汽门所对应的喷嘴组的流量增加;当
中小型热电联产汽轮机的优化设计
中小型热电联产汽轮机的优化设计【摘要】在我国的热力发电厂中,中小型的热电联产汽轮机有着极其重要的地位,对其进行科学地优化与设计能够有效地促进我国热电联产事业的发展与进步。
文章将会系统的介绍热电联产的概念与优点,并根据相应的指标与原则对中小型热电联产汽轮机的优化设计进行归纳与总结。
【关键词】热电联产;中小型热电联产汽轮机;优化设计当今国际资源发展的形势较为紧张,要想对资源进行更为有效地利用,单从燃料来讲,热电联产自然成为人们眼中的首选。
热电联产作为一种梯级的利用方式,它成功做到能质配比,有效地提高了电厂的能源转化率。
热电联产能够实现资源的有效利用,最为重要的原因就是它所使用的汽轮机在热耗率上较低,而且在抽汽、排汽供热上,消耗的能源更少。
因此,为了进一步发展热电联产事业,合理地使用有限资源,要继续对热电联产系统进行优化与处理,文章将会以中小型的热电联产汽轮机作为研究的对象进行系统的分析。
1 热电联产1.1 热电联产的重要性热电联产是一项较为成熟的技术,我国发展此项技术大概有三十年,可谓是经验丰富,技术雄厚,同时,由于政府的高度重视,我国的热电联产得到了更为快速的发展。
现如今,城市的集中供热已经成为城市现代化发展的基础设施,各地应当在原有的基础上加强领导与管理力度,继续推动城市供热工作的进步与发展。
对中小型的发电机组进行改造与优化,实现热电联产与集中供热,这也是我国供热发展的主要趋势之一。
城市在进行集中供热时,要坚持“因地制宜、技术先进、热源广泛、经济合理”的原则,根据工业用热以及生活用热的实际需要进行热电联产建设,在城市规划的严格指导下,做到有计划、有目标的实施,无论是住宅还是工厂,只要在经济合理分配的条件下就必须实行集中供热。
由此可见,集中供热方案已经成为我国发展的既定方针,同时热电联产事业正是实现集中供热的重要手段之一,利用热电联产技术能够取得非常大的经济效益与社会收益,不仅能够节约有限能源,而且能够促进城市现代化的发展。
3.3汽轮机的调节方式及调节级变工况解读
3 、旁通调节汽轮机的变 工况曲线压力与流量的关系。
OA为调节阀后(第一级前)
的压力随流量的变化情况。 全开时,流量为 G0 ,压力
为
' p0 ;
OB为旁通室的压力变化情 况。当流量为 为
p x0 ;
p x 升高
G0 , 压 力
过负荷时,流量增加,压
力
。
图b为流量的变化曲线: 当流量从0- G0 时,
主汽门,依次开启和关闭调节阀以调节汽轮机的
进汽量。
在部分负荷下,只有一个调节阀部分开启,其 它全开阀门节流减到最小,效率较高。
喷嘴调节的特点: 优点:定压运行时,喷嘴配汽比节流配汽节 流损失小,效率较高。 缺点:喷嘴组间存在间壁,使调节级总是部
分进汽的,带有部分进汽损失且调节级的余速不
能被利用(调节级后为汽室,蒸汽速度为0),
阀3、4关闭。相当于节流调节; ( 2 )当过负荷时,调节阀 2 全开,旁通阀 部分开启。由于后几级有较大的通流面积,可 以多进汽、多作功;
(3)过负荷时,通过旁通阀部分的蒸汽有
节流损失,旁通阀不能全开,效率有所降低;
(4)当开旁通阀时,旁通室压力升高,旁
通级焓降减小,速度比增大,功率减小,效率 降低。
在一工况下,第一、二阀全
开 p0 ,阀后压力为 p 0 ' ; p0
第三阀部分开启,阀后压力
' 为 p0 (因有节流) p"0 p0
• 两全开阀的调节级热力过程曲线如 0’2’ ,理想焓
降
ht ht ht ,有效焓降
' h2
hi ,终焓为 hi
一、节流配汽
1、节流调节:这种调节方式就是用一个或几
有关电厂汽轮机运行常见问题及建议
有关电厂汽轮机运行常见问题及建议新疆维吾尔自治区哈密市 839000摘要:新时期电力事业发展下,电厂建设规模不断扩大,为满足社会多元化用点需求,做好电厂汽轮机设备运行维护管理具有现实意义,汽轮机作为电厂生产运行的主要力量,提高设备运行水平能够有助于电厂生产效益的提升。
文章通过对电厂汽轮机运行常见问题进行分析,探讨汽轮机运行问题的改善措施。
关键词:电厂汽轮机;运行;常见问题;建议引言现阶段,火力发电仍然是我国的主要发电方式。
在经济社会发展水平不断提高、人民生活质量不断改善的背景下,用电需求量也相应地实现了飞速增长,这对于火力发电厂的各项工作提出了更高的要求。
汽轮机是火力发电厂中一类十分重要的机械设备,对火力发电厂的基本生产具有极其重要的意义,汽轮机检修管理工作直接关系到火力发电厂的各项日常工作能否顺利展开。
1电厂汽轮机概述在发电厂运行过程中,汽轮机属于旋转机械。
在汽轮机的实际运行时可以利用冲动作用的相关原理对热能进行转换,使其变成机械能然后进行发电。
在应用中的具体冲动原理是利用蒸汽喷嘴内的蒸汽进行冲动,在蒸汽通过动叶气道后可以改变方向,将蒸汽作用在汽轮机的叶片上,这样能够使叶轮转动,然后将热能转化为机械能。
而汽轮机的主要发动原理是汽轮机的蒸汽在汽轮机叶片上进行作用时,气道内膨胀并且不断加速会促使叶片不断转动,使叶片出现旋转做功。
汽轮机的运行原理决定了其具有明显的机械设备特征,并且这种机械设备特征导致汽轮机的能耗相对较高。
汽轮在运行时的单机功率比较大并且具有较高的热效率,因此,在对汽轮机进行优化改进时,需要重点考虑汽轮机能耗的节约问题,降低汽轮机能耗才能够提高电厂的整体能耗,从而保证电厂的经济效益。
2电厂汽轮机运行常见问题分析2.1真空下降问题导致汽轮机真空下降的因素有两种,分别是快速下降和缓慢下降,对汽轮机的运行效率产生一定影响,当循环泵无法正常运行时,且缺乏足够的水,使进口和出口存在温度差异,就会出现缓慢下降的情况,降低设备的工作效率。
运行汽轮机的配汽方式
运行汽轮机的配汽方式汽轮机的配汽方式分为:节流配汽、喷嘴配汽和旁通配汽。
节流调节法:节流调节法也称质量调节法,汽轮机的进汽量全部经过一个或几个同时开关的调节汽门进入所有喷嘴,这种调节只有带额定负荷时,调节汽门全开,节流损失最小,此时汽轮机效率最高。
负荷减小时调节汽门关小,使蒸汽在调节汽门内产生节流作用,降低蒸汽压力,然后进入汽轮机,由于节流作用而存在节流损失,汽机的效率也降低。
喷嘴调节法:也称断流调节法,进入汽轮机的蒸汽量通过数只依次启闭的调节汽门,进入汽轮机的第一级喷嘴调整汽轮机的负荷。
每个调节汽门控制一组喷嘴,根据负荷的多少确定调节汽门的开启数目,在每一个调节汽门未开时,也有节流损失,但这仅是全部新蒸汽的一部分,因此在低负荷时比节流调节的节流损失小,经济性好。
缺点是检修安装时调整较为复杂,变工况时调节汽室温度变化大,负荷的变动整度不能太快。
旁通调节法:通常在汽轮机的经济负荷下,主调节汽门全开,超出经济负荷时开旁路门,把新蒸汽引至后面几级叶片中去。
其优点是在经济负荷时运行效率最高,节流损失最少。
其缺点当超过经济负荷时,旁通进汽,优质金属材料的比侧相应提高,其效率也因旁通阀的节流损失和旁通室压力升高而压力下降一. 节流配汽进入汽轮机的所有蒸汽都经过一个或几个同时启闭的调节阀,第一级为全周进汽,没有调节级。
结构简单,启动或变负荷时第一级受热均匀,且温度变化小,热应力小。
缺点:低负荷时节流损失太大。
二. 喷嘴配汽将第一级分成3~6个喷嘴组,各组相互隔开,各有一个调节汽门控制。
依次开启可减少节流损失。
缺点:调节级存在部分进汽损失且受热不均;调节级余速不能利用。
且负荷下降时高压缸各级温度变化大。
三. 节流-喷嘴联合配汽现代汽轮机大都设置了阀门状态管理功能,可实现配汽方式的切换。
低负荷时采用节流配汽,牺牲经济性换安全性;高负荷时采用喷嘴调节,提高效率。
电厂汽轮机运行优化措施
电厂汽轮机运行优化措施发布时间:2022-03-21T05:27:59.256Z 来源:《福光技术》2022年3期作者:刘永强[导读] 电能作为清洁能源之一,是我国能源结构中的重要构成部分,与人们的日常生活以及社会生产活动密切相关。
近年来,随着社会发展,电能需求量不断增加,促使电厂不断革新技术、改进设备,提升发电效率,以满足社会用电需求。
电厂要保持高效率的电能输出,就必须要对汽轮机的运行进行优化,不断提升汽轮机的运行状态与效率,在降低能源的基础上持续提升电厂发电量。
刘永强大唐临清热电有限公司山东省临清市 252600摘要:电能作为清洁能源之一,是我国能源结构中的重要构成部分,与人们的日常生活以及社会生产活动密切相关。
近年来,随着社会发展,电能需求量不断增加,促使电厂不断革新技术、改进设备,提升发电效率,以满足社会用电需求。
电厂要保持高效率的电能输出,就必须要对汽轮机的运行进行优化,不断提升汽轮机的运行状态与效率,在降低能源的基础上持续提升电厂发电量。
关键词:电厂;汽轮机;运行优化;措施1电厂汽轮机运行原理电厂集控运行方面的汽轮机设备原理涉及冲动、反动两种作用形式,其中,冲动作用的运行原理可以使得设备形成大量的蒸汽,通过喷嘴部分受力,然后蒸汽进入气道区域,形成很大的叶片冲动作用,使其快速旋转,是将热能转变成为机械能的重要流程,将蒸汽的热能转变成能够促使叶片旋转的动能。
反动作用的运行原理就是改变蒸汽的运行方向,使其快速地膨胀,对叶片旋转起到反向推动的作用,增强汽轮机设备整体的运行效果、速率。
2汽轮机运行存在的问题2.1汽轮机的配汽方式复合型配汽方式是当前汽轮机配汽的主要方式。
在不同的阶段需要通过不同的方式来实现汽轮机的运行。
在高负荷阶段,通过顺序阀的方式来实现汽轮机的运行,效率较高。
而在启动或者低负荷阶段,通过单阀的方式来实现汽轮机的运行。
但是低负荷阶段效率不高,具有节流耗能损失较大的问题。
2.2汽轮机的启停汽轮机的启停就是转子应力的变化。
600MW汽轮机配汽方式的优化
600MW汽轮机配汽方式的优化东汽产品开发处陈显辉李曦滨1、前言从2005年开始,我国600MW汽轮机订单已跃居世界首位。
可以预料今后很长的一段时间内,此档容量机组将成为我国电站新装机组中的第一主力机组。
因此,对其性能的任何改进都意义重大。
东方汽轮机有限公司从上世纪90年代初期就从日立公司分批引进了600MW汽轮机相关技术。
至今已拥有亚临界、超临界和超超临界三种参数,湿冷、空冷,纯发电、热电联供等种类较全的系列机组。
所有系列机组按日立原设计都采用四阀结构、两阀方式全电调控制的复合滑压配汽方式。
既可以在启动和低负荷阶段按节流配汽方式运行,也可以在额定负荷下按喷嘴配汽方式运行,属目前世界上流行的先进配汽方式。
若考虑到600MW汽轮机在我国电网中需要参与调峰,平均负荷约为400MW~500MW的实际运行情况。
两阀方式节流损失较大,有必要在充分消化日立原设计,进行优化改进设计,以提高其运行经济性。
2、引进型600MW配汽方式原设计情况东方引进型600MW汽轮机高压调节阀配汽方式不同于以前传统的机械凸轮配汽方式。
虽然在结构上属于全电调阀门管理系统,即一阀配一个油动机,但开启顺序是固定的,即一定的负荷指令与各调节阀阀杆升程是一一对应的。
日立公司提供的亚临界和超临界600MW机组配汽曲线。
曲线1即为该种配汽方式典型的曲线(其中EL为阀门开度指令)。
具体地讲,在启动和较低负荷时,汽轮机采用节流调节,此时四个调节阀同时开启,接带一定负荷后,关小、关闭部分阀门,转为喷嘴调节。
这样做的目的是在启动和低负荷阶段汽轮机全周进汽,加热均匀﹑热应力较小﹑避免汽轮机受到较大的热冲击和部分进汽的不稳定,而在额定负荷时保持喷嘴调节的优点,阀门节流损失小,具有较好的经济性。
从汽轮机的阀门开启顺序来看,这种设计,使汽轮机基本上按“两个阀组”的形式运行,对带基本负荷的机组设计是合理的,如果考虑到机组长期调峰运行,这种方式是否最好,还值得我们认真研究。
电厂集控运行中汽轮机的优化技术探究
电厂集控运行中汽轮机的优化技术探究摘要:随着我国经济的迅速发展,人民的生产和生活方式都发生了翻天覆地的变化,对用电的需求量也在不断增加,这给现代化的发电厂提出了新的要求。
在电厂集控系统中,汽轮机的工作效率直接关系到机组的发电能力。
在新的用电要求下,现代火力发电厂要满足人民群众的用电需要,必须对集中控制下的汽轮机组进行优化。
本文简要介绍了汽轮机的工作情况,并给出了几种优化措施。
关键词:汽轮机;优化措施;电厂;集控运行引言:现代电厂是我国工业化、城镇化的主要动力来源。
若电站运行得不到有效保障,将会造成严重的电网事故。
在电站集中控制的工作中,机组的正常运转对机组的安全运行起着十分重要的作用。
机组能否安全、稳定地运行是关系到机组能否正常生产的关键问题。
因此,在发电集中控制的过程中,必须确保机组的平稳运行,提高机组的工作效率,才能确保国家的供电安全。
一、电厂集控运行中汽轮机概述(一)定义和构成在电站集中控制工作中,机组是集中控制系统的核心装置,其工作稳定与否直接关系到机组的安全运行。
汽轮机是一种将热能转换成电能的转动机械装置。
汽轮机在工作中采用了脉冲效应的方法。
现代汽轮机装置可分为两大类:一是转动工作区,二是固定工作区。
而旋转部件又是汽轮机中的关键部件。
转动部由主轴,叶轮,联轴器,动力刀片等构成。
此外,固定段由五个工作段构成,即隔板段、汽缸部件、进气端机械轴承及汽封装置。
在汽轮机的运转中,各个部件各司其职,互相协作,以保证机组的正常运转。
(二)工作原理通常,汽轮机的工作原理主要包括脉冲原理和反动工作原理。
首先是脉动原理,在脉动原理的作用下,涡轮叶气道内的蒸气受到压力,会改变其运动方向,进而带动叶片旋转,从而将涡轮的热能转换成机械能。
换句话说,汽轮机的蒸气动作给汽轮机的叶片带来动能。
其次,反动作用原理,同样是通过蒸汽喷口内的水蒸气来推动桨叶的移动,但它的原理与脉冲作用的原理不一样,它并不会改变蒸气的流动方向,反而会加快蒸气的膨胀速度。
汽轮机配汽方式
汽阀随着负荷的增减依次开启或关闭,即在前一个汽阀完全开启或接近完全
开启时,下一个调节汽阀才开始开启。在设计工况下,除超负荷外,所有调
节汽阀均处于全开状态。
图2-2喷嘴配汽汽轮机示意图
图2-3汽轮机蒸汽做功示意图
图2-4汽轮机喷嘴
3.喷嘴调节分组及相关问题
•喷嘴分几组不是唯一确定的,是根据汽轮机可能长时间运行的工况点 来匹配的,一般来说发电机组运行工况比较简单,长期运行在30%~100% 负荷,基本在4组左右,而某些驱动风机或者水泵的机组工况点很多, 最大最小功率能差十倍,这时就需要用到5~8组才能获得较好的调节特 性。 •喷嘴分组主要是为调节级变工况考虑的,减小低负荷时阀门节流损失, 提高整机效率。例如四组阀门的机组,通过某个流量的时候,三个阀全 开可以满足该流量要求,四个阀都半开也可以满足这个流量的要求,但 是四个阀半开的阀门就存在较大的节流损失,影响机组出力。也就是说 喷嘴分组主要是在机组低负荷时通过减少阀门开启的个数,来增大单个 阀门的开度,提高经济性。
图2-1节流配汽汽轮机示意图
2.喷嘴调节汽轮机
喷嘴调节就是新汽就是经主汽阀后,再经过几个依次启、闭的调节汽阀通向
汽轮机的第一级(调节级)。每个调节汽阀分别控制一组调节级喷嘴,调节
级通常都是部分进汽的。通常第一个开启的调节汽阀所控制的蒸汽流量比其
余各阀要大些,最后开启的汽阀通常在超负荷时使用。汽轮机运行时,调节
图2-5汽轮机调节级
5.节流配汽和喷嘴Байду номын сангаас汽的方式比较
节流配汽:
优点:没有调节级、结构简单、制造成本低; 定压运行流量变化时,各级温度变化小,对负荷变化适应性较好。 缺点:部分负荷时,节流损失较大,效率较低。 适合:节流调节一般用在小机组以及承担基本负荷的机组。
电厂集控运行汽轮机运行的优化分析
电厂集控运行汽轮机运行的优化分析摘要:随着电力事业的发展进步,电厂机组运行情况备受关注,将直接影响整体效益能否顺利实现。
如今电力用户数量大幅度增加,发电机组内部结构日趋完善,汽轮机成为电厂中一种重要电力设备,其运行管理更为复杂。
为提高汽轮机运行效率,创造更大社会价值、经济价值,必须要做好其运行优化。
本文主要对电厂集控运行汽轮机运行优化情况进行论述分析,以供参考。
关键词:电厂;集控运行;汽轮机运行火力发电厂是我国主要能源来源,现如今,火电厂在技术、设备上不断更新,电厂建设获得极大进步。
为使人民群众用电需要得到满足,电力行业也在积极改革发展,不断优化电网结构。
要想提高发电厂效率,需进一步改进、更新电厂设备设施,其中最为重要的就是汽轮机技术优化。
做好汽轮机运行优化能够使发电效率得到提升,同时减少能源消耗,为社会发展进步提供支持。
一、电厂集控运行模式与汽轮机运行原理分析1、电厂集控运行模式过去电厂通过单独控制方法处理设备,对人力资源有很大需求,资源利用率也不高,能耗多、效益降低。
集控运行不同于单独控制,是利用多样化先进技术手段,对电力生产设备实现分散式、智能化以及自动化管理,提高设备整体功能,对资源统一配置,有效协调相关设备,即使其中一台设备出现故障,其他设备也可以正常运行。
同时,实施采集、处理、分析数据信息[1],在最短时间内确定故障点,并排除,确保设备能够正常有序运行,让电力生产更加持续、高效。
需要注意,集控运行要求技术环境达到较高标准,以促使电厂实现技术创新,优化生产工艺,达到良好管理服务水平,将更为优质、可靠的电力服务提供给用户,使用户个性化需要得到满足,获得用户认可与信任,提升电厂整体竞争力。
2、汽轮机运行原理电厂集控运行下,汽轮机主要包括两种类型,即冲动式和反动式。
类型不同,其运行原理也有很大差异。
对于冲动式汽轮机,展现出热能——机械能——电能的转化[2],汽轮机运行时会持续产生蒸汽,通过蒸汽喷水进入到气道中,对叶片产生作用力,促使叶片旋转,蒸汽受热后对快速膨胀,叶片转速逐渐加快,做功进而发电。
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汽轮机的配汽方式及优化
【摘要】总结了汽轮机的经济中配汽方式。
通过对现有的汽轮机的配汽方式考察,对实际运行中出现的问题做了相应的研究。
综合分析配汽方式对汽轮机经济性和安性的影响,提出了汽轮机配汽的综合优化设计方法,为汽轮机配汽改造和新机组的配汽设计提供了系统的理论指导和参考。
【关键词】汽轮机;配汽;优化设计;不平衡汽流力
1.目前国内的配汽方式及利弊
汽轮机的配汽方式对机组的安全性和经济性有着重要的影响,汽轮机流通部分是按经济功率设计的。
运行中,外界负荷不断改变,为了保证机组出力与用户所需要的功率相适应,必须利用配汽机构来改变汽轮机组的出力。
由汽轮机功率的方程式可以知道,为了调节出力,可以调节进入汽轮机的蒸汽量,也可以调节蒸汽在汽轮机中的做工能力。
不同的配汽方式可以实现蒸汽量和做工能力的改变。
常用的配汽方式有:喷嘴配汽、节流配汽、旁通配汽。
1.1喷嘴配汽
汽轮机的第一级设为调节级,并将调节级的喷嘴分成4个组或更多组。
每一喷嘴组都有1个独立的调节汽门供汽。
根据机组负荷和运行方式不同,各调门可顺序开启或同时开启。
顺序开启时,蒸汽从锅炉中出来后首先经过全开的自动主汽门,而后经由一次开启的几个调节汽门进入汽轮机的第一级即调节级。
当负荷很小时,只开启一个调节汽门,部分进汽度最小,随着负荷的增大,第一个调节汽门的开度也在不断的加大,当它接近全开时,打开第二个调节汽门,部分进气度增大,依次类推,直到所有汽门全开时,汽轮机接近满负荷运行(由于存在进汽损失,各汽门已全开时也是部分进汽)。
同时开启时,同时调节各个汽门的开放大小,可以理解为是节流调节。
喷嘴配汽的特点是通过多个调节汽门的顺序开启,减小部分负荷时调节汽门的节流损失;调节级结构变化,但调节级后结构不变。
只有部分开启的那个调节汽门的蒸汽节流较大,而其余全部开启的汽门已经减到最小。
由此可以看出在部分载荷工作时,喷嘴调节的经济性较好。
1.2节流配汽
节流配汽是进入汽轮机的所有蒸汽都通过一个调节汽门(在大容量机组上为了防止汽门的尺寸过大,可能用几个同时启闭的汽门来代替),对蒸汽进行调节,然后进入汽轮机。
利用调节汽门的节流、等焓过程,由一个或多个调节汽门同时
开启来改变汽轮机的进汽量和焓降。
部分载荷时,调节汽门开度小,蒸汽的流量很小,功率减小,阀后压力决定于流量比,进汽温度基本保持不变。
随着载荷不断增大,达到最大载荷时,调节汽门全开,进汽量最大,功率最大。
采用节流配汽的汽轮机,不设专门的调节级,调节汽门后的压力即为汽轮机的进口压力。
在汽轮机背压保持不变时,节流后通流部分的有效焓降减小,相对内效率下降。
节流配汽的优点有:没有调节级,结构比较简单制造成本较低;在工况变动时,各级比焓降变化不大(末级除外);定压运行流量变化时,各级温度变化较小,负荷适应性较好;现代大型节流配汽汽轮机若是滑压运行,则既可用于承担基本负荷,也可用于调峰;若定压运行,则只宜承担基本负荷。
1.3旁通配汽
旁通配汽主要用于船舶和工业汽轮机,通过设置内部或外部旁通阀增大汽轮机的流量,增大汽轮机的功率输出或增大汽轮机的抽汽供热量。
设置一个旁通阀,用于加强工矿的时候开启。
2.汽轮机配汽设计优化
2.1对称对角进汽保证安全
通过对配汽不平衡汽流力产生的机理分析知,非对称进汽导致了调节级配汽不平衡汽流力的产生,从而使机组存在配汽安全隐患,影响机组的安全性和经济性,因此,配汽优化的最基本思想是采用完全对称进汽的配汽方式,消除配汽过程中不平衡汽流力的产生。
采用对角进汽,虽然不是全周进汽,但进汽是对称的,同样可以完全消除配汽不平衡汽流力,由于任意时刻只有部分调节阀存在节流损失,对角进汽的调节级效率会明显高于节流调节,因此兼顾机组安全性和经济性,是理想的喷嘴配汽方案。
2.2综合优化提高配汽效率
在对角对称进汽保证安全的前提下,将机组的调峰变负荷过程中效率最优作为机组配汽设计的目标,可进一步对配汽设计进行优化,提高运行经济性。
主要优化手段如下:
(1)对角与顺序相结合的配汽方式对称对角进汽能完全消除配汽不平衡汽流力,当负荷继续升高时,出于效率的考虑,为了进一步降低节流损失,提高机组在高负荷区域的调节级效率,保持顺序阀方案调节级效率高的优势。
阀门组重组根据机组经常运行的负荷区段和机组各喷嘴组的喷嘴数的差异,调整阀门的开启次序,设计最优的配汽方案,使这些负荷点附近调节阀门处于全开或不开状态,减小配汽节流损失,最大限度的提高机组经常运行负荷区段的调节级效率。
(2)增加配汽阀点配汽润点是指阀门进汽不存在节流损失的功率点,汽轮机运行在这些功率点效率达到最高。
由不同的调节阀门单独供汽,按照负荷的需要依次开启各阀门,这样就会存在几个阀门全开的功率点。
阀点越多,汽轮机在整个负荷区的总体效率就越高。
现代DEH调节系统配汽方式采用程序的方式实现,可方便进行配汽方式的切换,利用阀门重组的思想设计出多种在不同负荷区段具有高效率的配汽方式,通过DEH的阀门管理和517切换可大大增加配汽阀点,最大限度的提高机组在多个负荷区的效率。
(3)堵喷嘴有些汽轮机原有的设计思想主要用于承担基本负荷,在低负荷段没有将提高效率作为设计目标,配汽机构的设计主要考虑了缩短油动机行程、保证流量特性有良好的线性等问题。
(4)减小阀门重叠度。
由于每个调节阀门的流量要受到其它方面的影响,为了保证总的流量特性具有良好的线性度,使汽轮机具有合适的不等率,以确保动态调节品质,满足电网一次调频的稳定性的需要,阀门的开启要有一定的重叠度。
为使总的流量特性有较好的线性度,需在前一阀门流量特性线性度变差之前开启第二个阀门,这就产生了阀门的重叠度。
若能将阀门的流量特性的线性段延长,将会减小阀门的重叠度,提高效率。
3.结论
不同的配汽方式各有利弊,可以根据锅炉运行的不同时段选用不同的方式,各种方式相结合来达到高效。
针对电厂汽轮机组运行过程中的发现的实际问题进行理论和实验分析,找出了问题原因在于不平衡汽流力的存在。
分析后阐明了不平衡汽流力对机组运行安全性和经济性的影响,并可知道调节级配汽不平衡汽流力随着主汽压力的升高将不断增大。
提出通过改变汽轮机进汽顺序,采用对称进汽的方式进行配汽优化,消除不平衡汽流力,起到了解决安全问题和提高效率的目的。
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【参考文献】
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[2]李强,刘金福.汽轮机配汽设计优化技术.海尔滨工业大学.
[3]裴东升,韦红旗.汽轮机组配汽方式的推荐.南京东南大学.汽轮机技术.第50卷.第六期.
[4]康松,杨建明,胥建群.中国电力出版社.汽轮机原理.。