电厂汽轮机冷端湿冷系统运行优化

电厂汽轮机冷端湿冷系统运行优化
电厂汽轮机冷端湿冷系统运行优化

电厂汽轮机冷端湿冷系统运行优化

杨方刚

【期刊名称】《中文信息》

【年(卷),期】2015(000)011

【摘要】中国人口基数大,同时,经济的发展也相对较快,所以中国的年资源能源消耗量不断的升高,而且,中国的资源储备量在世界上来看并不算多,资源的消耗量确是高居世界资源消耗量的前位,国内资源的不合理开采和大量需求等问题,给环境的保护造成极大的压力,并且资源的匮乏也会抑制社会经济的发展.所以必须要研究如何才能低排放、低消耗的对资源进行利用.本文主要探讨电力方面的问题,以云南大唐国际红河发电有限责任公司的发电情况为基本,针对火力发电厂汽轮机冷端湿冷系统运行优化的问题进行论述.

【总页数】2页(311,182)

【关键词】电厂;汽轮机;冷端系统;运行优化

【作者】杨方刚

【作者单位】云南大唐国际红河发电有限责任公司,云南开远 661600

【正文语种】中文

【中图分类】TK267

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汽轮机运行分析

机组运行分析 、进汽压力 进汽压力升高的影响: ①汽压升高,汽温不变,汽机低压段湿度增加,不但使汽机的湿汽损失增加,降低汽机的相对内效率,并且增加了几级叶片的侵蚀作用,为了保证安全,一般要求排汽干度大于88%,高压大容量机组为了使后几级蒸汽湿度不致过大,一般都采用中间再热,提高中压进汽温度。 ②运行中汽压升高,调门开度不变,蒸汽流量升高,负荷增加,要防止流量过大,机组过负荷,对汽动给泵则应注意转速升高,防止发生超速,给水压力升高过多。 ③汽压升高过多至限额,使承压部件应力增大,主汽管、汽室,汽门壳体、汽缸法兰和螺栓吃力过大,材料达到强度极限易发生危险,必须要求锅炉减负荷,降低汽压至允许范围内运行。 进汽压力降低的影响: ①汽压降低,则蒸汽流量相应减少,汽轮机出力降低,汽动给泵则转速降低,影响给水压力,流量降低。 ②要维持汽轮机出力不变,汽压降低时,调门必须开大,增加蒸汽流量,各压力级的压力上升,会使通汽部分过负荷,尤其后几级过负荷较严重;同时机组轴向推力增加,轴向位移上升,因此一般汽压过多要减负荷,限制蒸汽流量不过大。 ③低汽压运行对机组经济性影响较大,中压机组汽压每下 降O.IMpa,热耗将增加0.3? 0.5%,一般机组汽压降低1%,使汽耗量上升0.7%。 、进汽温度: 进汽温度升高的影响; ①维持高汽温运行可以提高汽轮机的经济性,但不允许超限运行,因为在超过允许温度运行时,引起金属的高温强度降低,产生蠕胀和耐劳强度降低,脆性增加,长期汽温超限运行将缩短金属部件的使用寿命。 ②汽温升高使机组的热膨胀和热变形增加、差胀上升,汽温升高的速度过快,会引起机组部件温差增大,热应力上升,还使叶轮与轴的紧力、叶片与叶轮的紧力发生松弛,易发生通汽部分动静摩擦,如由于管道补偿作用不足或机组热膨胀不均易引起振动增加。进汽温度降低的影响; ①汽温降低,使汽轮机焓降减少,要维持一定负荷,蒸汽流量增加,调节级压力上升,调节级的焓降减小,对调节级来讲安全性较好。 ②在汽压、出力不变的情况下,汽温降低蒸汽流量增加,末级叶片焓降显著增大,会 使末级叶片和隔板过负荷,一般中压机组汽温每降低10C,就会使最后一级过负荷约1.5%, 一般汽温降低至某一规定值要减负荷,防止蒸汽流量过大。 ③汽温降低为维持同一负荷,蒸汽流量增加,要使蒸汽从各级叶片中通过,叶片反动度要增加,引起转子轴向推力加大,因此低汽温时应加强对轴向位移、推力瓦温的监视。 ④汽温降低,汽轮机后几级蒸汽湿度增加,加剧了湿蒸汽对后几级叶片的冲蚀,缩短叶片的使用寿命。 ⑤汽温降低要注意下降速度不能过快,汽温突降将引起机组各金属部件温差增大,热 应力上升,因温降产生的温差会使金属承受拉伸应力,其允许值比压缩应力小,且差胀向

135MW汽轮机组危急遮断系统说明书(英文)

资料编号:71.D151.35-08E03 135MW TURBINE EMERGENCY TRIP SYSTEM SPECIFICATION 135MW汽轮机组危急遮断系统说明书 发布实施 中华人民共和国 上海汽轮机有限公司发布 此资料系上海汽轮机有限公司专有资料,属本公司产权所有。未经本公司书面同意,不准擅自

资料编号:71.D151.35-08E03 COMPILING DEPT.: 编制部门:自控中心 COMPILED BY: 编制:陈建2005.5 CHECKED BY: 校对:王正明2005.5 REVIEWED BY: 审核:王正明2005.5 APPROVED BY: 审定:杨炯2005.5 STANDARDIZED BY: 标准化审查: COUNTERSIGN: 会签: RATIFIED BY: 批准:

资料编号:71.D151.35-08E03 共 1 页 第 1 页 目 次 1. GENERAL ............... . (1) 2. EMERGENCY TRIP CONTROL BLOCK (1) 3. TEST BLOCK (2) 4. THRUST BEARING TRIP DEVICE (3) 5. ELECTROLCAL OVERSPEED TRIP DEVICE ...............4 6. PRINCIPLE OF CONTROL LOGIC ...... . (4) 6.1 TRIP LOGIC (4) 6.2 TRIP CONTROL LOGIC (5) 7. INTRODUCE OF ETS CABINET AND PANEL (6) 7.1 POWER SUPPLY (6) 7.2 PLC USING ANNOTATES (6) 7.3 OPERATOR PANEL (7) 8. TESTING (10) 8.1 LOW BEARING OIL TEST (10) 8.2 ELECTRICAL OVERSPEED TEST (11) 8.3 MECHANICAL OVERSPEED TEST (11) 9. NOTE. (12)

电厂汽轮机运行中节能降耗的对策分析 孙利华

电厂汽轮机运行中节能降耗的对策分析孙利华 发表时间:2018-01-31T12:10:13.450Z 来源:《基层建设》2017年第33期作者:孙利华 [导读] 摘要:汽轮机运行的节能降耗在电厂的降耗管理中的作用重大,要使得汽轮机节能降耗工作能够顺利实施,就要对其影响因素进行研究分析,采取科学合理的解决措施,有效提升电场汽轮机运行的节能降耗。 神华国能(神东电力)郭家湾电厂陕西榆林 719408 摘要:汽轮机运行的节能降耗在电厂的降耗管理中的作用重大,要使得汽轮机节能降耗工作能够顺利实施,就要对其影响因素进行研究分析,采取科学合理的解决措施,有效提升电场汽轮机运行的节能降耗。本文探讨了电厂汽轮机运行中节能降耗的对策。 关键词:电厂;汽轮机运行;节能降耗;对策 在当前社会发展形势下,发展节能经济、绿色经济、环保经济已成为我国现代社会发展的主要内容。为了实现我国经济的可持续发展,在电厂汽轮机运行过程中,就必须做好节能降耗工作,保证凝汽器的真空度,保证汽轮机所需水的温度,做好余烟回收利用,加强管理,进而为电厂的综合效益提供保障。 1汽轮机节能降耗的必要性 汽轮机是电厂生产运行过程中的重要组成部分,同时也是电厂进行能源控制的关键设备。在我国电力系统的发展进程中,通过不断的研究探索,研发了有关汽轮机的节能改造技术,这一技术改造,可有效提高电能的使用效率,减少能耗损失,对电厂在正产运转情况下做到节能降耗有着重要的促进关系,不仅可在极大程度上提升电厂的经济效益,还对电厂实现可持续发展具有积极的促进作用。除此之外,相关研究人员在进行汽轮机节能降耗研究分析时,还提升了汽轮机的使用和维护水平,发挥了汽轮机的作用,提高了生产效益。 2发电厂汽轮机运行能耗问题 2.1汽轮机组能耗高问题 汽轮机是发电厂中的主要动力设备,通过汽轮机实现了电能、动能、热能的转化。通常情况下,汽轮机应配合其他相关设备一起使用才能最大程度发挥其应有的功能。这些相关设备包括:发电机、凝汽器、加热器、泵、锅炉等。而导致汽轮机组能耗高情况出现的原因主要有以下几方面:汽轮机外缸、喷嘴室发生变形;汽轮机轴端汽封部位、隔板汽封部位漏气;汽轮机低压缸出汽边被腐蚀,导致气阀压被损伤;调整汽轮机组时,冷却水温度过高;凝汽器真空度过高;汽轮机实际运行负荷与设计负荷存不相符;运转方式不合理,没有进行优化等。 2.2空冷凝汽器问题 导致空冷凝汽器出现问题的主要原因有以下几方面:受空气中风沙影响,凝汽器中会积累大量沙尘,造成凝汽器翘片管热阻增加,进而对凝汽器传热功能产生严重的影响,阻挡通道;凝汽器位于负风压区域时,风机会吸入部分空气,导致流通受阻;凝结水含溶氧量大时,会降低凝汽器热传效率,并导致管道和相关设备受侵蚀;冬季时,空冷凝汽器容易出现流量不均衡情况,就会对汽轮机的正常运行造成严重影响,从而使得汽轮机运行效率被降低。 2.3冷却塔问题 冷却塔问题主要表现在以下方面:冷却塔喷头堵塞;喷头与喷孔设计部匹配。一旦冷却塔出现上述问题,就会使得冷却塔内部水温升高,进而导致汽轮机排气温度升高,降低其真空度,造成能耗增加。 3电厂汽轮机运行中节能降耗的对策 3.1汽封换型 导致汽轮机组热耗高的一个重要原因是汽轮机的汽缸运行效率低。汽轮机通流间隙是否合理、汽封密封性的优劣直接影响着汽缸的运行效率。部分电厂的梳齿式汽封为结构落后的传统汽封,它的安装间隙较大,密封效果不佳,这将显著降低汽缸的运行效率。因此,选择合理的气封形式,科学调整通流间隙是提高汽轮机缸效率的有效途径。目前,汽轮机最常用的气封类型有七种:梳齿型汽封、侧齿型汽封、刷式汽封、蜂窝型汽封、接触型汽封、DAS型汽封、布莱登汽封。这七种气封类型各有优缺点,采用何种类型应根据具体电厂的实际情况,充分考虑改造效果和设备运行的可靠性。 3.2通流部分节能降耗措施 3.2.1通流部分湿蒸汽冲洗及化学冲洗方法。针对通流部件会出现积垢问题,在此提出两种冲洗方法,湿蒸汽冲洗与化学冲洗方法。在处理通流部分的积垢时,将转子吊出,置于备妥的支架上,首先使用高压水或溶剂进行湿冲洗,之后用刮刀、砂纸等工具手工清除,清除积垢时要叶片的保护。湿蒸汽冲洗是最常使用的清洗措施,它是将清洗装置(减温减压器)产生的饱和蒸汽通入汽轮机,在运转状态下冲洗积垢,积盐被湿蒸汽中凝结水带走而得以清除,对垢层是盐和SiO2混合物的积垢,当溶于水的化合物被冲掉后,不溶于水的SiO2垢层会随之瓦解而被除去。在特殊情况下,当湿蒸汽冲洗不能有效清除硅垢时(湿蒸汽冲洗方法不能彻底清除积垢),可以用化学冲洗,化学冲洗是在冲洗蒸汽的基础上加入化学药品进行冲洗,如加入NaOH溶液。但化学药品会腐蚀通流部分的构件,当时用化学冲洗时,应严格控制添加剂的浓度、温度,并在最后用纯净的湿蒸汽进行二次冲洗以避免残留的化学药剂对叶片产生腐蚀。 3.2.2低压缸排气通道优化节能改造。国产汽轮机低压缸排汽通道普遍存在一定的结构设计缺陷,这就是在排汽通道内部设计安装了7号、8号低压加热器;此外,还安装了大量的支撑钢架和抽汽管道。此种结构既加大了汽轮机低压缸排汽的阻力系数,同时使凝汽器汽侧排汽场的汽流分配严重不均,甚至产生涡流场。这种不合理的结构是致使凝汽器换热效率低、真空低的一个重要原因。针对这一问题,根据Fluent流场模型在通道内部安装排气导流板。 3.3加强汽轮机的运行管理 汽轮机在运行过程中可以采用定—滑—定的运行方式。就是在高负荷区域下,改变通流面积。在低负荷下,使用低水平的定压调节。而在中间负荷区,根据实际情况来加减负荷,使得汽门的开关处于滑压运行状态。为了提高给水温度和投入率,减少加热器端差,应该在高负荷运行时适当提高汽轮机的主汽温度、主汽压力。 3.4汽轮机冷端改造 3.4.1凝汽器改造。针对凝汽器换热效率低的问题,可以采用基于先进三维计算流体力学开发的新型管束布置(可以采用基于流体力学软件优化的管束布置),可以增大管束边界、降低汽侧边界流速、缩短汽流流程、均衡凝结负荷、疏通不凝结气体抽气通道、消除不凝结

汽轮机控制系统

汽轮机控制系统 包括汽轮机的调节系统、监测保护系统、自动起停和功率给定控制系统。控制系统的内容和复杂程度依机组的用途和容量大小而不同。各种控制功能都是通过信号的测量、综合和放大,最后由执行机构操纵主汽阀和调节阀来完成的。现代汽轮机的测量、综合和放大元件有机械式、液压式、电气式和电子式等多种,执行机构则都采用液压式。 调节系统用来保证机组具有高品质的输出,以满足使用的要求。常用的有转速调节、压力调节和流量调节3种。①转速调节:任何用途的汽轮机对工作转速都有一定的要求,所以都装有调速器。早期使用的是机械式飞锤式离心调速器,它借助于重锤绕轴旋转产生的离心力使弹簧变形而把转速信号转换成位移。这种调速器工作转速范围窄,而且需要通过减速装置传动,但工作可靠。20世纪50年代初出现了由主轴直接传动的机械式高速离心调速器,由重锤产生的离心力使钢带受力变形而形成位移输出。图 1 [液压式调速 器]为两种常用的液压式调速器的

工作原理图[液压式调速器],汽轮机转子直接带动信号泵(图1a[液压式调速 器])或旋转阻尼(图1b[液压式调速

器]),泵或旋转阻尼出口的油压正比于转速的平方,油压作用于转换器的活塞或波纹管而形成位移输出。②压力调节:用于供热式汽轮机。常用的是波纹管调压器(图 2 [波纹管调压 器])。调节压力时作为信号的压力作用于波纹管,使之与弹簧一起受压变形而形成位移输出。③流量调节:用于驱动高炉鼓风机等流体机械的变速汽轮机。流量信号通常用孔板两侧的压力差(1-2)来测得。图3 [压

差调节器]是流量调节常用压差调节器波纹管与弹簧一起受压变形而将压力差信号转换成位移输出。 汽轮机除极小功率者外都采用间接调节,即调节器的输出经由油动机(即滑阀与油缸)放大后去推动调节阀。通常采用的是机械式(采用机械和液压元件)调节系统。而电液式(液压元件与电气、电子器件混用)调节系统则用于要求较高的多变量复合系统和自动化水平高、调节品质严的现代大型汽轮机。70年代以前,不论机械式或电液式调节系统,所用信息全是模拟量;后来不少机组开始使用数字量信息,采用数字式电液调节系统。 汽轮机调节系统是一种反馈控制系统,是按自动控制理论进行系统动态分析和设计的。发电用汽轮机的调节工业和居民用电都要求频率恒定,因此发电用汽轮机的调节任务是使汽轮机在任何运行工况下保持转速基本不变。在图 4 [机械式调速系

提高汽轮机性能及运行特性分析

提高汽轮机性能及运行特性分析 发表时间:2018-11-02T21:44:21.237Z 来源:《电力设备》2018年第17期作者:梁柯 [导读] 摘要:汽轮机是能够将蒸汽热能转化成机械能的外燃回转式机械,它的主要运行功能就是对来自锅炉的蒸汽进行处理,使之转化成其他形式的能量。 (呼和浩特热电厂内蒙古呼和浩特 010080) 摘要:汽轮机是能够将蒸汽热能转化成机械能的外燃回转式机械,它的主要运行功能就是对来自锅炉的蒸汽进行处理,使之转化成其他形式的能量。汽轮机在人们日常生产中的应用十分广泛,例如压缩机、船舶螺旋桨等机器的工作都需要汽轮机的驱动。汽轮机常规热力试验和性能监测对电厂生产管理和节能有重要意义,一般通过热力性能的试验可以找到汽轮机热力系统中对机组整体运行性能影响最大且有较大改进空间的环节,基于此,本文作者就哈尔滨有限责任公司制造的CZK350/320-24.2/0.4/566/566型超临界、中间再热、单轴、双缸双排汽、直接空冷、采暖供热抽汽式汽轮发电机组进行分析,其中不足之处,希望同行多加指正。 关键词:汽轮机;性能;技术 1高载荷静叶的开发 在相同叶弦长度条件下,高载荷静叶的数量比以往静叶少了约14%,且性能得到提高。由于减少了叶片数量,叶片表面的摩擦损失和产生于叶片后缘的尾流损失减少,使提高行性能得以实现。高负荷静叶的特征是:(1)由于叶片头部大头化,因此叶片上游侧也承担负荷,均衡了叶片整体负荷;(2)利用反映叶片背面喉部下游位置曲率分布的曲线和紊流分析等详细的设计方法,设计出最佳的叶片数量和叶型。另外,在叶片头部的圆化时还考虑到了入射角特性和强度方面。 2高载荷动叶的开发 高载荷动叶和高载荷静叶一样,也是削减了叶片数量、增大了每枚叶片的载荷。高载荷动叶的开发目标是:与以动叶相比,降低约15%的叶片数量。与高载荷静叶一样,叶片数量减少,叶片负荷增大,因此叶片负压侧的流动就易于脱流。尤其是冲动式叶片,由于叶片根部附近的背弧曲率大,此倾向很明显。 因此在开发高负荷动叶时,条件是需将叶片强度控制在允许值以内,重点放在其根部附近的叶型设计上:(1)为了控制脱流和边界层的发展,降低二次流损失,设计出增大叶片后缘附近负荷的后加载叶型;(2)在动叶叶片根部设计阶段中,想通过前置静叶的侧壁损失预测正确的入射角是很困难的,因此采取了将叶片前缘部位椭圆化,增大曲率半径和改善入射角特性等措施。特别是,使用了二维叶片紊流分析技术和规定喉部长度的反问题设计法,以及曲线进行叶型设计。使用这些设计手段,设计出沿叶高方向多个基本截面的叶型,并通过积叠面形成叶片。 3优化反动式叶片的开发 3.1开发背景 本次使用的是呼和浩特热电厂2×350MW供热机组,汽轮机采用哈尔滨有限责任公司制造的CZK350/320-24.2/0.4/566/566型超临界、中间再热、单轴、双缸双排汽、直接空冷、采暖供热抽汽式汽轮发电机组。为了进一步提高效率,谋求通过级数、转子直径、反动度等设计参数来优化汽轮机结构,并开发适用于此结构的优化叶型。另一方面,在汽轮机高压级中,叶片长度相对较短,沿叶高方向的边界层和二次流领域所占的比例变大,因此必需考虑到这些流场特性的高性能叶片。根据静叶出口的绝对速度和旋转动叶的周向速度,蒸汽将以相对速度流入动叶。由此可见,此相对速度方向离动叶几何入口角越远,叶型损失也交越大。另外,实际中必须考虑边界层和二次流的影响,故想将动叶相对流入角设计成预想的高精度是困难的。如今,在叶型设计中综合应用了基于实验的强化设计法,反问题设计法和二维紊流分析技术,针对流入角的变化,开发出损失特性变化缓慢的圆头动叶。 3.2强化设计的应用 3.2.1测量特性和信号因子 将叶栅视为系统,利用系统输入与输出的理想关系(通过原点的直线),选择信号因子(输入)和测量特性(输出)。 3.2.2误差因子和控制因子 误差因子是可能阻碍理想功能的因子,进行此研究时,选定流入角作为误差因子,考虑到下面叙述的设计叶型时的几何入角,采用了现实的3种流入角(30°,50°,70°)。另一方面,在此研究中,控制因子是决定叶型的参数,由于数值实验时利用了计算机,从计算机环境和设计期间的观点出发,采用选定与流入角特性和损失特性有密切关系的叶片转向角、前缘曲率半径、节弦比和最大叶片负荷部位这4个参数作为控制因子,分别设定了三种方案。在强化设计中,由流入角特性和损失特性对应于比特性和灵敏度特性。 3.2.3叶型设计 四个控制因子进行叶型设计时,仅用这些控制因子不能完全定义叶型形状。因此需预先根据二维紊流分析,将损失评价反映到叶型设计中。再用反问题设计法移动叶片的最大载荷部位,对叶型进行修正。通过用这种反问题设计法进行修正,已足以确定喉部长度。叶片载荷分布的修正范围仅限最大载荷部位附近。 3.2.4SN比和灵敏度特性 针对9种计算方案,进行二维紊流分析,根据此计算结果在三种情况下4个控制因子(A―D),对SN比和灵敏度平均值的因果图。在此研究中,目标是不公将离散度变小(SN比变大),最终还要开发出损失小的叶片。 3.2.5根据最优条件的研究 按照上述两种最佳条件进行叶型设计时,通过二维紊流分析和损失评价可决定叶型。通过积叠沿叶高方向的多个截面,即形成1枚动叶。同以往叶片相比,最佳叶片的数量减少了约33%。 3.3利用二维叶栅风洞进行性能确认试验 通过二维叶栅风洞中,用5孔探针所进行的逐点测量,计算出能量损失系统数。从此结果中,相当于广泛范围汽流入角,损失特性平坦化,而与以往叶片相比,损失自身也大幅降低。 3.4利用空气透平进行级效率的确认试验 为了确认汽轮机的级效率,针对以往叶片和最佳叶片,时行了模型透平试验。用内置热电偶的5孔探针,沿级的出入口径向,对压

热电厂抽凝机组冷端优化关键点

热电厂抽凝机组冷端优化分析 热电厂冷端系统由汽轮机低压缸的末级组、凝汽器、冷却塔、循环水泵、循环供水系统、空气抽出系统等组成; 1、冷端优化节能的基本思路: 对机组冷端运行历史数据进行统计分析,并对冷端设备进行必要的性能试验,通过定量分析方法对冷端系统进行诊断,找出影响冷端性能的主要因素,在保证机组安全运行的情况下,对冷端系统进行节能技术改造和运行方式的优化,从而全面改善冷端系统的经济性,在冷端设备消耗最小的前提下,获得机组最有利真空,进而降低汽轮机热耗及厂用电率。 2、凝汽器性能影响因素: 冷却水进口温度 冷却水流量 凝汽器热负荷 冷管脏污 漏入空气 凝汽器冷却面积 3、冷端性能诊断的内容: (1)凝汽器真空系统:真空严密性;凝汽器传热性能;凝汽器清洁度;凝汽器汽阻(水阻);凝汽器过冷度;真空泵运行状态。 (2)循环水系统:循环水泵性能;循环水系统阻力特性。 (3)凝结水系统:凝结水泵性能;凝结水系统阻力特性;凝结水杂

用水分配; 4、冷端优化改造核心控制点: (1)凝汽器在线清洗系统:收球率95%以上;凝汽器清洁系数保持0.85以上;能显著提升真空; (2)高效自动反冲洗二次网技术; (3)冷却塔节能改造:冷却塔风场、温度场试验;填料改造及优化布置;配水优化设计;在收水器和填料层之间增加冷却段:更换喷嘴,采用低压雾化喷嘴;达到降低冷幅及冷却水出水温度的目的; (4)循泵本体节能改造:射流-尾迹三元流叶轮改造来提高水泵效率5-10%;在改变扬程、大幅提高流量的情况下,确保电机不过载,而且能降低电机运行电流,降低能耗; (5)循泵变频改造; (6)循环水系统自动优化控制系统:保证循环水系统能够自动进行最优化调整,使真空处于最优化状态。 (7)循环水水质控制技术:在维持水质前提下节约用水量; (8)循环水热能回收技术:利用热泵技术,回收循环水热能,来加热除盐水,降低煤耗; (9)真空泵进气管路上安装冷却器,提高真空。

危急遮断系统介绍

危急遮断系统( ETS )介绍 1、系统概述: 汽轮机危急遮断系统(ETS),根据汽轮机安全运行的要求,接受就地一次仪表或TSI二次仪表的停机信号,控制停机电磁阀,使汽轮机组紧急停机,保护汽轮机的安全。危急遮断系统(ETS)对下列参数进行监视,一旦参数超越正常范围,通过停机电磁阀,使所有阀门油动机关闭。 ETS装置通过各传感器监测着汽轮机的运行情况(见图1、ETS系统图)。具体监测的参数为: ·汽机超速110% · EH油压低 ·润滑油压低 ·冷凝器真空度低 ·推力轴承磨损(轴向位移大) ·由用户决定的遥控遮断信号 ETS系统应用了双通道概念,允许重要信号进行在线试验,在线试验时仍具有保护功能。 2、系统组成: ETS系统由下列各部分组成:一个安装遮断电磁阀和状态压力开关的危急遮断控制块、四个安装压力开关和试验电磁阀的试验遮断块、三个转速传感器、一个装设电气和电子硬件的控制柜以及一个遥控试验操作面板。 汽轮机上各传感器传递电信号给遮断控制柜,在控制柜中,控制器逻辑决定何时遮断自动停机危急遮断总管的油路。

2.1 危急遮断控制块 危急遮断控制块当自动停机遮断电磁阀(20/AST)励磁关闭时,自动停机危急遮断总管中的油压就建立。为了进行试验,这些电磁阀被布置成双通道。一个通道中的电磁阀失磁打开将使该通道遮断。若要使自动停机遮断总管压力骤跌以关闭汽机的蒸汽进口阀门,二个通道必须都要遮断。 20/AST电磁阀是外导二级阀。EH抗燃油压力作用于导阀活塞以关闭主阀。每个通道的导阀压力由63/ASP压力开关监测,这个压力开关用来确定每个通道的遮断或复通状态,以及作为一个联锁,以防止当一个通道正在试验时同时再试另一个通道。 2.2 危急遮断试验块 每个试验块组装件由一个钢制试验块、二个压力表、二个截止阀、二个电磁阀和三个针阀组成。每个组装件被布置成双通道。安装在前轴承座上的试验块组装件(该组装件一侧是从系统供油经节流孔流入,而另一侧与泄油或通风阀相连)与安装在附近的端子箱上的压力开关相连接。在每个通道中均有一个节流孔,以使试验时被检测参数不受影响。在供油端有一个隔离阀,它允许试验块组件检修时不影响系统的其他部分。 为了更换试验块上除压力表外任一元件,首先必须关闭隔离阀,然后打开手动试验阀泄放试验块中的介质。在更换时,须确保遵守相应的清洁、清洗抗燃油的维护及管理程序等。压力开关和压力表可以关闭相应的截止阀而从系统中隔离出来。在试验块中的介质被泄放后,这些截止阀就应打开,以保证在复置自动停机前,全部截止阀是重新开启的。

浅谈提高汽轮机性能及运行特性分析研究

浅谈提高汽轮机性能及运行特性分析研究 发表时间:2019-03-25T16:03:20.293Z 来源:《基层建设》2018年第35期作者:纪震[导读] 摘要:汽轮机是能够将蒸汽热能转化成机械能的外燃回转式机械,它的主要运行功能就是对来自锅炉的蒸汽进行处理,使之转化成其他形式的能量。 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司哈尔滨 150001 摘要:汽轮机是能够将蒸汽热能转化成机械能的外燃回转式机械,它的主要运行功能就是对来自锅炉的蒸汽进行处理,使之转化成其他形式的能量。汽轮机在人们日常生产中的应用十分广泛,例如压缩机、船舶螺旋桨等机器的工作都需要汽轮机的驱动。汽轮机常规热力试验和性能监测对电厂生产管理和节能有重要意义,一般通过热力性能的试验可以找到汽轮机热力系统中对机组整体运行性能影响最大且 有较大改进空间的环节,本文就应用于实机的各种提高性能的技术中,摘出与叶片开发有关的技术,尤以高载荷静叶的开发,并详细介绍了优化反动式叶片的开发,从而对汽轮机性能控制进行总结,其中不足之处,希望予以指正。关键词:汽轮机;性能;运行特性一、高载荷静叶的开发 在相同叶弦长度条件下,高载荷静叶的数量比以往静叶少了约14%,且性能得到提高。由于减少了叶片数量,叶片表面的摩擦损失和产生于叶片后缘的尾流损失减少,使提高行性能得以实现。高负荷静叶的特征是:(1)由于叶片头部大头化,因此叶片上游侧也承担负荷,均衡了叶片整体负荷;(2)利用反映叶片背面喉部下游位置曲率分布的曲线和紊流分析等详细的设计方法,设计出最佳的叶片数量和叶型。另外,在叶片头部的圆化时还考虑到了入射角特性和强度方面。 二、高载荷动叶的开发 高载荷动叶和高载荷静叶一样,也是削减了叶片数量、增大了每枚叶片的载荷。高载荷动叶的开发目标是:与以动叶相比,降低约15%的叶片数量。与高载荷静叶一样,叶片数量减少,叶片负荷增大,因此叶片负压侧的流动就易于脱流。尤其是冲动式叶片,由于叶片根部附近的背弧曲率大,此倾向很明显。因此在开发高负荷动叶时,条件是需将叶片强度控制在允许值以内,重点放在其根部附近的叶型设计上:(1)为了控制脱流和边界层的发展,降低二次流损失,设计出增大叶片后缘附近负荷的后加载叶型;(2)在动叶叶片根部设计阶段中,想通过前置静叶的侧壁损失预测正确的入射角是很困难的,因此采取了将叶片前缘部位椭圆化,增大曲率半径和改善入射角特性等措施。特别是,使用了二维叶片紊流分析技术和规定喉部长度的反问题设计法,以及曲线进行叶型设计。使用这些设计手段,设计出沿叶高方向多个基本截面的叶型,并通过积叠面形成叶片。 三、优化反动式叶片的开发 1、开发背景 为了进一步提高效率,谋求通过级数、转子直径、反动度等设计参数来优化汽轮机结构,并开发适用于此结构的优化叶型。另一方面,在汽轮机高压级中,叶片长度相对较短,沿叶高方向的边界层和二次流领域所占的比例变大,因此必需考虑到这些流场特性的高性能叶片。根据静叶出口的绝对速度和旋转动叶的周向速度,蒸汽将以相对速度流入动叶。由此可见,此相对速度方向离动叶几何入口角越远,叶型损失也交越大。另外,实际中必须考虑边界层和二次流的影响,故想将动叶相对流入角设计成预想的高精度是困难的。如今,在叶型设计中综合应用了基于实验的强化设计法,反问题设计法和二维紊流分析技术,针对流入角的变化,开发出损失特性变化缓慢的圆头动叶。 2、强化设计的应用 (1)测量特性和信号因子将叶栅视为系统,利用系统输入与输出的理想关系(通过原点的直线),选择信号因子(输入)和测量特性(输出)。(2)误差因子和控制因子误差因子是可能阻碍理想功能的因子,进行此研究时,选定流入角作为误差因子,考虑到下面叙述的设计叶型时的几何入角,采用了现实的3种流入角(30°,50°,70°)。另一方面,在此研究中,控制因子是决定叶型的参数,由于数值实验时利用了计算机,从计算机环境和设计期间的观点出发,采用选定与流入角特性和损失特性有密切关系的叶片转向角、前缘曲率半径、节弦比和最大叶片负荷部位这4个参数作为控制因子,分别设定了三种方案。在强化设计中,由流入角特性和损失特性对应于比特性和灵敏度特性。(3)叶型设计 四个控制因子进行叶型设计时,仅用这些控制因子不能完全定义叶型形状。因此需预先根据二维紊流分析,将损失评价反映到叶型设计中。再用反问题设计法移动叶片的最大载荷部位,对叶型进行修正。通过用这种反问题设计法进行修正,已足以确定喉部长度。叶片载荷分布的修正范围仅限最大载荷部位附近。(4)根据最优条件的研究按照上述两种最佳条件进行叶型设计时,通过二维紊流分析和损失评价可决定叶型。通过积叠沿叶高方向的多个截面,即形成1枚动叶。同以往叶片相比,最佳叶片的数量减少了约33%。 3、利用二维叶栅风洞进行性能确认试验通过二维叶栅风洞中,用5孔探针所进行的逐点测量,计算出能量损失系统数。从此结果中,相当于广泛范围汽流入角,损失特性平坦化,而与以往叶片相比,损失自身也大幅降低。 4、利用空气透平进行级效率的确认试验为了确认汽轮机的级效率,针对以往叶片和最佳叶片,时行了模型透平试验。用内置热电偶的5孔探针,沿级的出入口径向,对压力、温度和流角进行了逐点测量。然后根据流量孔扳的测量、测功器的出力和探针测量计算出级效率。以顶部的汽封结构也不一样。与以往动叶片相比,效率提高了1.5%。经确认:由于动叶顶部反动度与密封结构的不同,考虑到漏流影响的话,叶片自身的效率可提高3%。此优化反动叶片已应用于实机。 四、汽轮机的控制方式研究

关于电厂集控运行汽轮机运行优化措施分析

关于电厂集控运行汽轮机运行优化措施分析 摘要:随着科技的进步,高科技产品在人们的生活中得到了普及,人均用电量大大增加,电网行业的压力也增大了许多。汽轮机组在生产工艺中高效、安全、稳定的运行,关乎着火力发电行业的平稳发展态势,面对科学技术的高速发展与普及,电网工业对于汽轮机的改造势在必行,只有不断提高汽轮机组设备的应用水平,才能有效的促进电网行业的经济发展。 关键词:火电厂集控运行技术;汽轮机运行;优化措施 汽轮机是发电厂火电机组的三大主要生产设备之一,对重要设备要定期进行检查与优化,提高火力发电厂的工作质量,增加火力发电厂的发电量。发电厂汽轮机组等设备运行状态不佳,是国内火力发电厂普遍存在的问题,如果不及时的对生产结构进行优化,则会降低电厂的经济效益,更有甚者会影响到发电厂的安全生产。因此,对于火力发电厂汽轮机的优化研究是必须并且应当长期坚持的一项工作,保证发电厂的工作效率,增加发电量,满足社会对于电能的需求。本文针对火力发电厂集控运行系统中汽轮机运行优化措施进行了简要的分析与探讨。 1. 我国汽轮机运行现状及其存在的问题 1.1 汽轮机的配气方式 汽轮机的配气方式很多,但是应用最广泛的是复合式的配气方式。受到汽轮机工作载荷的影响,不同阶段汽轮机的配气方式是不同的。通常情况下主要分为两个阶段,第一阶段是汽轮机的在高负荷的工作载荷下,汽轮机要想实现运行一般情况下采用顺序阀的方式,第二阶段是汽轮机在低负荷的工作载荷下,汽轮机想要实现良好运行一般情况下应该采用单阀的方式。虽然两个阶段不同的载荷方式都能得到很好的运行,但是在低负荷阶段,汽轮机会产生节流消耗,降低使用效率,影响发电厂的经济效益。 1.2 汽轮机的启停阶段 汽轮机的启停阶段主要是转子的应力变化作用的效果,一般情况下,当转子在正常运行阶段,汽轮机内部会产生温度场,该温度场会随着汽轮机的启停产生规则性的动荡,与此同时,转子表面存在的蒸汽会影响转子蒸汽参数的变化,或出现参数上升,或出现参数下降。因为转子存在启停,所以转子的工作环境不稳定,有时候会出现在高温的环境,所以汽轮机的参数设计应该做好,否则将会严重的影响汽轮机的正常工作。值得注意的是在汽轮机的启停阶段,汽轮机的会产生较大的电流消耗,这在很大程度上影响着汽轮机的使用寿命。 1.3 汽轮机机组能力 造成汽轮机组能耗的因素有很多,比较重要的因素是汽轮机的气阀。汽轮机的气阀种类很多,按照不同的方式汽轮机的气阀具有不同的分类方法。通常情况下,汽轮机的气阀可以简单的分为顺序阀调节和单阀调节两种方式。单阀调节主要受到汽轮机蒸汽参数的影响,顺序阀主要受到喷嘴的影响。顺序阀的使用范围受到了限制,只能使用在气阀力不大的情况。如果气阀压力较大的情况下仍然使用顺序阀,外缸和喷嘴会产生较大形变,严重的情况下会影响到汽轮机组的密闭性,同时还会影响汽轮机组的能耗增加,甚至导致汽轮机组不能运行。 2.电厂汽轮机优化措施 2.1 汽轮机运行过程中的优化措施 在汽轮机的运行过程中需要依据实际负荷的变化来对汽轮机采用定-滑-定的运

大型直接空冷机组冷端优化运行

大型直接空冷机组冷端运行 优化研究技术方案 直接空冷机组正常运行时通过调节空冷风机的转速(频率)来控制机组背压,风机频率变化范围一般在20~50Hz,超频运行时可达55Hz。在大幅调整空冷风机频率的同时,机组背压可以在大范围内连续变化,与湿冷机组相比,空冷机组背压调整更灵活。理论上,通过调整空冷风机的频率,可以使机组在最佳背压下运行。 背压变化,汽轮机功率变化与空冷风机耗功变化的差值为最大时的背压称凝汽器的最佳背压(最有利背压),也称经济背压。本项目根据最佳背压理论,通过现场试验并利用目前正在使用的耗差系统计算出最佳背压所对应的风机频率,并给出运行调整建议。 一、研究内容和实施方案 (一)、通过现场试验得出空冷机组微增出力曲线。 (二)、通过试验得出不同负荷、不同环境温度下空冷风机转速与背压的关系。 (三)、根据试验得出空冷风机转速与功率的关系。 (四)、利用耗差系统计算出汽轮机功率增量与空冷风机功率增量之差最大时对应的空冷风机频率,并给出调整建议。 (五)、记录调整前后机组背压引起的耗差与空冷变电率引起的耗差之和,对比调整前后耗差之和的变化趋势,对优化结果校核,并根据校核情况重新给出调整建议。 二、试验方法

(一)、通过现场试验绘制机组微增出力曲线 根据机组微增出力试验可以得到机组在不同负荷下背压与出力变化的关系,如图1: (1) 式中:—机组出力变化,kW; —机组负荷,MW; —机组背压,kPa。 图1:不同负荷下背压与机组微增出力的关系 1、试验目的 通过试验得出不同负荷下机组的微增出力ΔN T随背压变化趋势,并通过试验数据整合数学模型得到机组微增出力ΔN T与机组背压和低压缸排汽流量的函数关系式:

火电厂凝气式汽轮机冷端运行优化探讨

火电厂凝气式汽轮机冷端运行优化探讨 冷端系统要实现节能目的,还要使其核心凝汽器的真空度满足耗能参数要求,这需要确定其最佳真空,在冷端系统设计中,循环水泵也是重点设计对象,相关人员需要确定其最佳循环水量,以使冷却水量得以减少,实现节水目的。在优化冷端系统时,还要保证其基础性能,使其能处于高效运行状态。本文主要针对火电厂凝汽式汽轮机冷端系统的运行优化策略进行探讨。 标签:火电厂;凝汽式汽轮机;冷端系统;运行;优化策略 1 火电厂能源消耗概况 我国是将煤电作为主要能源的国家,并将长期处于这种格局,燃煤的发电机组会在很大程度上影响我国总体对能源的总体利用率。火电厂是通过很多系统与设备共同合作对电能进行生产的一个基地,会涉及很多操作的环节与转换很多能量的形式,每个环节都会对火电厂经济效益产生不同程度的影响。凝汽式汽轮机指的是汽轮内蒸汽做功膨胀之后,少量轴封出现漏气以外,剩下的所有蒸汽都会在凝汽器以水的状态凝结的一种汽轮机。一般来讲,要想使汽轮机热效率得到提高,应使汽轮机的排气缸直径尺寸在一定程度上减少,在汽轮机里把做部分功的一部分蒸汽抽取出来并送至回热加热器里面,对加热锅炉进行给水,这样不挑证的抽汽式汽轮机也称作凝汽式汽轮机。在火电厂里,大多使用的汽轮机都是用于发电。凝气设备一般由抽气器、凝结水泵、循环水泵、凝汽器等部分组成,汽轮机进行排汽后会进凝汽器中,经循环水的冷却作用后,以水的状态凝结,并从凝结水泵里抽出来,通过各个加热器进行加热,为锅炉进行给水。凝汽器里面汽轮机进行排汽受冷并凝结成水的这一过程,体积会快速缩小,使本来密闭空间充满蒸汽却变为真空,这能在一定程度上使汽轮机排汽压力降低,增加蒸汽理想焓降,从而使装置热效率得到提高。空气等非凝结气体在汽轮机的排汽中会被抽气器抽出来,从而使真空度得以维持。 2 火电厂凝汽式汽轮机冷端系统运行优化策略 2.1 确定最佳循环水流量 循环水流量大小直接关系到冷却水量,为了节约冷却水,相关人员还要对循环水流量进行调整设计,使其在满足循环冷却系统功能要求同时达到最佳最少状态。循环冷却水系统在冷却水提供以及蒸汽水循环应用中发挥重大作用。蒸汽来自汽轮机低压缸,循环利用的蒸汽水是汽凝结后的水。在系统优化设计中,相关人员应使循环的蒸汽水减少量最小,这需要考虑汽轮机排汽量。排汽量一般与汽轮机运行负荷有关,也会受到温度的影响和制约。所以在确定最佳循环水流量时,还要综合考虑影响因素,并将其作为计算的前提条件。在最佳循环水流量计算中,相关人员需要改变其中的一个条件,如排汽量大小,条件改变后,温度也会作出调整,此时的循环水流量以及热量散失情况等都会成为汽轮机饱和温度以及冷端系统压力的参考依据,相关人员还要在参数变化后,及时做好记录。凝汽器的真

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( 安全技术 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 汽轮机运行故障分析及处理(标 准版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

汽轮机运行故障分析及处理(标准版) 工业经济快速发展促进了各种设备的普及应用,带动了现代化工业科技水平的稳步增长,满足了企业持续生产与经营活动的可持续发展。近年来国内对汽轮机设备的应用功能展开研究,提出在原有汽轮机设备基础上进行改造,重点解决汽轮机设备运行阶段的故障问题。本文分析了汽轮机设备的应用原理,总结了汽轮机运行阶段的主要故障形式,提出切实可行的故障处理方案。 机械设备在提升工业生产效率方面有着重要作用,借助机械控制系统可以取代传统人工作业模式,帮助企业解决现代化生产中遇到的相关问题。汽轮机是化工业生产不可缺少的一部分,借助汽轮机运行为现实操作提供了强大的动力来源,维持其它机械设备的自动化生产。从现有设备运行来看,汽轮机不仅促使了化工企业内部能量的高效转换,且为相互连接机械设备提供的足够动力,建立了

稳定可靠的生产系统。 汽轮机设备功能 汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械,主要用作发电用的原动机,也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等,还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。汽轮机是化工机械使用较多的设备之一,结合实际调控情况,汽轮机具有生产调度、动力供应等多方面的应用功能。为了进一步提升化工业生产效率,企业必须注重汽轮机设备的合理应用,全面提升汽轮机生产运行的综合效率。 汽轮机运行故障成因 与所有机械设备相同,汽轮机在运行阶段也面临着不同的故障风险,尤其是设备调控引起的结构性故障,往往降低了汽轮机组的工作效能,情况严重时引发一系列的安全事故。根据化工企业机械自动化控制情况,汽轮机运行故障原因包括: 2.1.设备因素。化工业生产控制涉及到多个方面,对汽轮机设备功能要求也不之一,若采用汽轮机参数指标不符合实际应用要求,

汽轮机润滑油系统污染控制及管理实用版

YF-ED-J4819 可按资料类型定义编号 汽轮机润滑油系统污染控制及管理实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

汽轮机润滑油系统污染控制及管 理实用版 提示:该管理制度文档适合使用于工作中为保证本部门的工作或生产能够有效、安全、稳定地运转而制定的,相关人员在办理业务或操作设备时必须遵循的程序或步骤。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 摘要:汽轮机油系统是汽轮机的重要组成 部分,在运行中出现故障将严重影响机组的安 全,因此保障油系统的安全运行,加强汽轮机 润滑油系统污染控制及管理显得尤为重要。论 述了基建期间的汽轮机润滑油污染防护及生产 期间的汽轮机润滑油监督管理及完善的技术措 施。 关键词:顶轴油抗燃油油系统冷 油器油循环 1. 概述

油系统是汽轮机的重要组成部分,汽轮机油系统主要包括润滑油系统、发电机密封油系统、顶轴油系统和抗燃油(电液调节)系统。主要起润滑、冷却、调速和密封作用,即向机组各轴承提供足够的润滑油和向机械超速脱扣及手动脱扣装置提供控制用压力油,在机组盘车时还向盘车装置和顶轴装置供油。汽轮机润滑油系统的清洁程度是影响机组安全与经济运行的重要因素,引起油质劣化的主要原因是水份和金属微粒对其造成污染,同时,由于空气的混入,加速了油液氧化,产生二次污染。因汽轮机油系统导致机组故障、设备损坏的事故屡有发生,特别是在基建调试阶段,此类事故更易出现。因此,做好基建期间的汽轮机润滑油污染防护及生产期间的汽轮机润滑油监督管

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汽轮机转子裂纹原因分析及运行安全措 施示范文本 使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 1裂纹情况 河北省南部电网某厂#2机为上海产单缸冲动凝汽式汽 轮机,1972年6月投产,容量50 MW,型号为N5090, 运行至1986年,更换了汽轮机转子。20xx年10月,在该 机组大修的过程中,汽轮机转子调速级及汽封处发现裂 纹,见图1。 经河北省电力研究院锅检中心对该处裂纹进行深度测 量,结果为:A处裂纹深度13.6 mm,B处4.4mm,C处 3.5 mm。 2原因分析 该缺陷严重了影响机组的安全运行,排除制造因素,

转子出现裂纹主要是由于交变热应力引起的金属疲劳损伤超出了材料的屈服极限而造成的,原因分析如下。 a. 随着电力行业的不断发展,该厂在20世纪90年代初成为河北省南部电网的主要调峰厂之一,机组启/停次数增加,造成低周热疲劳率增加,机组在多次交变应力作用下,引起金属材料内部微观缺陷的发展,从而造成金属热疲劳,引发金属裂纹。 b. 机组启动过程中暖机时间短,热应力大。该机组启动时存在负差胀过大的缺陷,为控制差胀,保证机组的正常顺利启动,从冲车到机组接带初始负荷的时间比较短,蒸汽流量快速增大,加剧金属温升,造成汽轮机转子尤其是高调门部位和高压侧轴封处热应力较大;另外,根据调度的预计负荷安排,从并网到带满负荷,暖机时间明显不足,这些都会加大转子的热应力。 c. 冷机的邻机启动对转子的损坏程度尤其大,在用额

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