提高火電廠燃?xì)廨啓C(jī)組性能技術(shù)研究

王哮江

摘要： 本文研究的目的是為了論證在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)體制及電力行業(yè)蓬勃發(fā)展的當(dāng)下，提高火電廠機(jī)組性能的重要性，并通過對當(dāng)前火電廠發(fā)展現(xiàn)狀和燃?xì)廨啓C(jī)組優(yōu)化情況的詳細(xì)論述，明確相關(guān)的技術(shù)內(nèi)容和性能特點。幫助火力發(fā)電企業(yè)提升工作質(zhì)量，保障工作效率，為其未來健康平穩(wěn)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

Abstract： The purpose of this paper is to demonstrate the importance of improving the performance of existing economy and power industry， and clarify the relevant technical content and performance characteristics through the development situation of thermal power plant and the optimization of gas turbine group. Help thermal power generationenterprises to improve the quality of work， ensure work efficiency， and lay a good foundation for their healthy and stable future development.

關(guān)鍵詞： 火電廠;燃?xì)廨啓C(jī)組;性能技術(shù)

Key words： thermal power plant;gas turbine set;performance technology

中圖分類號：TM621.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）19-0049-02

0? 引言

自改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，火力發(fā)電行業(yè)獲得眾多機(jī)遇，現(xiàn)已成為我國經(jīng)濟(jì)體系中不可或缺的支柱產(chǎn)業(yè)。但在發(fā)展的同時，也帶來了諸多挑戰(zhàn)，隨著可持續(xù)發(fā)展理念的不斷深化，我國越來越注重環(huán)境保護(hù)問題，火力發(fā)電自開設(shè)以來，便擁有著高污染、高能耗的特點，所以針對火力發(fā)電企業(yè)技術(shù)優(yōu)化是必然的。其中燃?xì)廨啓C(jī)組作為發(fā)電企業(yè)動力核心，其性能的優(yōu)化更是其中的主要方向。因此各電力企業(yè)一直把技術(shù)指標(biāo)的優(yōu)化控制放在企業(yè)技術(shù)管理的核心位置，以便于更好的服務(wù)社會，創(chuàng)造更多價值。

1? 火電廠發(fā)展現(xiàn)狀

火力發(fā)電企業(yè)發(fā)展過程中一直被冠以高投入、高消耗、高排放、低效率的標(biāo)簽。時刻面臨著設(shè)備運轉(zhuǎn)問題、電價和煤價變化、設(shè)備性能情況及超負(fù)荷運轉(zhuǎn)情況等諸多方面的問題，其中主要矛盾便是生產(chǎn)性能和技術(shù)[1]。燃煤電廠便是利用硬件設(shè)施來完成能量轉(zhuǎn)換的，生產(chǎn)過程是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，因為這樣的特點使得發(fā)電企業(yè)成為技術(shù)手段繁瑣復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)，各種設(shè)備都具有其獨特的性能，經(jīng)過有效的銜接組合工作后，才實現(xiàn)了當(dāng)前目標(biāo)，既能夠相互聯(lián)系，也能夠相互影響，形成了現(xiàn)有的整體性能，同時具備了安全可靠的特點，對企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益起到極高的提升效果。從1980年左右便開始對燃?xì)鈾C(jī)組進(jìn)行了性能改造，為企業(yè)解決了很多現(xiàn)實問題，積累了諸多經(jīng)驗，并逐步形成了一套完善的集成工作體系。該技術(shù)運用了多種能源系統(tǒng)的分析過程中的各種問題，以及相互之間的必要聯(lián)系，抓住問題所產(chǎn)生的源頭矛盾，對各種燃?xì)鈾C(jī)組進(jìn)行性能診斷和設(shè)計提升，從不同方面對其配置安裝工藝和運行方式進(jìn)行全面優(yōu)化，針對性的作出改進(jìn)方案，進(jìn)而全面提高燃?xì)鈾C(jī)組的整體性能，使得火力發(fā)電企業(yè)獲得更高的效益。

2? 優(yōu)化情況

2.1 優(yōu)化路線

首先便是以豐富的理論知識作為基礎(chǔ)，通過實踐所得的數(shù)據(jù)作為理論依據(jù)，對燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行全面優(yōu)化，綜合治理提升整體性能。大方向的改造方案，要讓工作人員明確燃?xì)廨啓C(jī)優(yōu)化改造的必要性，然后對設(shè)計方案的可行性，安全性，經(jīng)濟(jì)性等各方面進(jìn)行全面的驗證，最后予以實施并仔細(xì)實現(xiàn)過程監(jiān)管，對工作完美落實，嚴(yán)格按照工藝流程對新技術(shù)進(jìn)行改革優(yōu)化[2]。

2.2 實施方法

提高燃?xì)廨啓C(jī)整體性能，是要利用整個電力企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的各項技術(shù)優(yōu)勢予以聯(lián)動工作，進(jìn)行智能化的技術(shù)診斷，并將存在的問題進(jìn)行針對性解決。在實際工作過程中，將設(shè)備制造、安裝、檢修和運維等各方面的工作相互聯(lián)系，明確工作職能之間的矛盾，針對性的解決將負(fù)面影響降至最低。同時采取生產(chǎn)環(huán)節(jié)、理論學(xué)習(xí)和科研進(jìn)行三位一體的工作形式，通過方案制定可行性研究和監(jiān)管實施等手段來進(jìn)行優(yōu)化工作，充分了解新式設(shè)備的理念和性能原理，從結(jié)構(gòu)上保障設(shè)備安全性提升工作效率，發(fā)揮本身職能，降低能源損耗，提升容量，確保效益最大化。

3? 燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)內(nèi)容

3.1 理論基礎(chǔ)

燃?xì)廨啓C(jī)首先會由壓縮機(jī)將天然氣進(jìn)行壓縮，然后送入燃燒室和噴入的燃料消耗和進(jìn)行燃燒反應(yīng)，進(jìn)而生成溫高的燃?xì)?，并隨即流入渦輪中做功，推動葉輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為其他高位能。加熱后燃?xì)獾墓δ芰蠓嵘?，并且在燃?xì)鉁u輪帶動壓縮機(jī)的同時，還會出現(xiàn)機(jī)械功。燃?xì)鈾C(jī)輪從靜止到運轉(zhuǎn)，需要電機(jī)設(shè)備來帶動，待其可以完成獨立運行后才會脫離燃?xì)鈾C(jī)輪整體的工作流程非常簡單，并且可以和其他種類的熱機(jī)相結(jié)合，成為復(fù)合循環(huán)裝置，詳細(xì)的數(shù)據(jù)聯(lián)系見公式（1）。

3.2 試行方案

實現(xiàn)當(dāng)前綜合技術(shù)的改良，會涉及到諸多技術(shù)內(nèi)容，其中較為重要的包括燃?xì)鈾C(jī)組性能診斷，燃?xì)鈾C(jī)組性能改進(jìn)安全效率提升，熱力系統(tǒng)設(shè)備優(yōu)化，檢修工藝優(yōu)化，運維工藝優(yōu)化等等。

4? 提高燃?xì)廨啓C(jī)性能的特點

4.1 綜合性? 因為我國電力生產(chǎn)需要依靠多種復(fù)雜的技術(shù)手段，方能實施，所以其技術(shù)本身便是一項雜糅多種技術(shù)手段的措施。所以在優(yōu)化過程中，從不同方面入手系統(tǒng)的分析問題所在，并利用各自的計算模式和分析體系進(jìn)行問題診斷，針對性的制定可行措施，要集思廣益，優(yōu)化當(dāng)前改良方案，以便于做到充分使用能源開發(fā)設(shè)備性能保護(hù)周邊環(huán)境，降低能源損耗，提升企業(yè)效益的作用[4]。

4.2 工作效率提升? 燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)是有著豐富的理論知識支撐的技術(shù)手段，根據(jù)設(shè)計的內(nèi)容和實際情況，運用各方面資源，針對其安全性和實用性進(jìn)行全面優(yōu)化，可以大幅提升其工作效率。

4.3 密封裝置改造? 燃?xì)鈾C(jī)輪的密封性是非常重要的一項指標(biāo)，如果密封性不足，則會導(dǎo)致高溫燃?xì)膺M(jìn)入動靜葉之間的腔室內(nèi)造成金屬實效，危及設(shè)備安全和工作人員安全。優(yōu)化密封結(jié)構(gòu)后，會建立完善的噴氣孔裝置，從靜葉平臺的下游和冷氣通道相互連通時，冷卻氣體在通道出口處形成氣幕。避免高溫燃?xì)獾沽鞯皆O(shè)備內(nèi)部，以此來保障設(shè)備的穩(wěn)定運行。根據(jù)其結(jié)構(gòu)的特點和實際運行情況，設(shè)計過程中可以適當(dāng)減少平臺的寬度和高度，保障設(shè)備不懸空，也可以增加噴氣孔的數(shù)量，進(jìn)而提升密封性。當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)的結(jié)構(gòu)特點和轉(zhuǎn)動部分被密封處表面的結(jié)構(gòu)一經(jīng)確定，影響密封效果的因素也就明確了。針對性的對其進(jìn)行改良，可以確定現(xiàn)役燃?xì)廨啓C(jī)組的結(jié)構(gòu)，并優(yōu)化安裝工藝。

4.4 細(xì)化結(jié)構(gòu)? 現(xiàn)有結(jié)構(gòu)是通過不同形狀的零部件的來形成嚴(yán)絲合縫的結(jié)構(gòu)，通過實驗表明，如果不能對燃?xì)廨啓C(jī)組進(jìn)行結(jié)構(gòu)置換，只對結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)化，其效果和原有的相比并不會提升很多。根據(jù)當(dāng)前燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)和設(shè)計理念的特點，從內(nèi)部進(jìn)行全面檢查，對摩擦痕跡進(jìn)行分析，判斷出現(xiàn)穩(wěn)定性不足的原因。根據(jù)其結(jié)構(gòu)的特點和實際運行情況，設(shè)計過程中可以適當(dāng)減少零件的寬度和高度設(shè)計，保障設(shè)備不懸空，也可以增加零件的數(shù)量，進(jìn)而提升穩(wěn)定性。當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)的結(jié)構(gòu)特點和轉(zhuǎn)動部分被密封處表面的結(jié)構(gòu)一經(jīng)確定，影響運行效果的因素也就明確了。針對性的對其進(jìn)行改良，可以確定現(xiàn)役燃?xì)廨啓C(jī)組的結(jié)構(gòu)，并優(yōu)化安裝工藝。

4.5 優(yōu)化技術(shù)和理念? 隨著燃?xì)鈾C(jī)組負(fù)荷的不斷下降，能源損耗不斷提升，當(dāng)其外部設(shè)備都處于負(fù)荷狀態(tài)時，熱能消耗相對會出現(xiàn)增加，隨著負(fù)荷情況的不斷下降，中低壓缸的效率變化向正向發(fā)展，只有高壓缸的效率會出現(xiàn)下降問題，這也會對燃?xì)鈾C(jī)組的工作效率造成影響。據(jù)不完全統(tǒng)計，高壓缸效率每變化一個百分點，其熱能便會降低十六千焦左右，低負(fù)荷運行時高壓缸效率下降十個百分點，熱能損耗也會損失7%。詳細(xì)的壓力缸參數(shù)見表1。

4.6 性能診斷技術(shù)? 燃?xì)廨啓C(jī)組性能試驗不僅局限于熱力性能方面，更是對安全性，成本，功率等全方面的多維診斷，這種技術(shù)通常會把所得的數(shù)據(jù)歸為三類，分別是安全性數(shù)據(jù)、熱力性能數(shù)據(jù)和邏輯判斷數(shù)據(jù)。針對當(dāng)前燃?xì)廨啓C(jī)組熱能實驗的結(jié)果會發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前數(shù)據(jù)的修正量過大，有的甚至達(dá)到五百千焦以上。通過不同設(shè)計理念和溫度的環(huán)境影響下進(jìn)行燃?xì)廨啓C(jī)組性能診斷實驗時，要按照實際情況進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，全面概括所有問題，要利用邏輯推理來驗證實驗結(jié)果，然后再將猜想代入到公式中，予以精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)修正和邏輯判斷，最終形成準(zhǔn)確的檢驗結(jié)果。該診斷工作的核心是無論燃?xì)廨啓C(jī)組在任何條件下，實驗都可以避免客觀因素的過多影響，同時，能夠?qū)崿F(xiàn)效益最大化。

4.7 提升安全性? 安全性檢測技術(shù)要從設(shè)備故障原因，事故隱患位置和事故針對處理三方面進(jìn)行。即使預(yù)處理，避免故障嚴(yán)重化，減少不必要的成本損失，為電力企業(yè)解決生產(chǎn)問題，并總結(jié)相關(guān)的處理方法和診斷現(xiàn)象，為后續(xù)工作提供參考性意見。例如我判斷內(nèi)部是否存在故障，不可以單純的憑借機(jī)組是落存在振動作為依據(jù)，單一的思考方法只會使得判斷不準(zhǔn)確，導(dǎo)致故障擴(kuò)大，損失嚴(yán)重。要時刻明確組內(nèi)部故障，通常會表現(xiàn)為無振動，無明顯變化。

5? 結(jié)論

通過對文章的分析和研究得知，在經(jīng)濟(jì)體制不斷改革的當(dāng)下，科學(xué)的提升火電廠燃?xì)廨啓C(jī)組的性能技術(shù)是必要的，同時也是保障工作效率的需要?；诖耍疚膶痣姀S的發(fā)展現(xiàn)狀，發(fā)展歷史和優(yōu)化情況進(jìn)行詳細(xì)論述，明確相關(guān)的技術(shù)內(nèi)容和的性能特點。旨在幫助火力發(fā)電企業(yè)明確管理難點和優(yōu)化方向，為未來行業(yè)發(fā)展和社會進(jìn)步保駕護(hù)航。

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