火电厂汽机运行中常见问题及解决措施分析

期刊: 前沿科学 DOI: PDF下载

梁钧凯

北京国电电力有限公司大连开发区热电厂 116000

摘要

在火电厂运行中,汽机作为核心设备,其稳定运行对能源生产至关重要,随着设备老化和长期运行,汽机常面临各种技术问题,如燃烧器堵塞、轴承温度过高、冷凝器结垢及旁路阀异常,这些问题直接影响了设备的运行效率和安全性。因此,研究解决这些常见问题的有效措施显得尤为重要。本文旨在分析火电厂汽机运行中常见问题的根源,并提出相应的技术解决方案,以期为提高火电厂汽机的稳定性和可靠性提供理论依据和实用指导


关键词

火电厂汽机;燃烧器堵塞;涡轮机轴承温度;冷凝器结垢;旁路阀异常

正文


引言:

火电厂作为重要的能源供应单位,其汽机运行稳定性直接影响能源生产的持续性和经济性。然而,在长期运行中,汽机常常面临诸如燃烧器堵塞、涡轮机轴承温度过高、冷凝器水侧结垢及旁路阀操作异常等问题,这些问题严重影响了汽机的运行效率和安全性,研究和探讨解决这些常见问题的有效措施对于提高火电厂汽机的运行可靠性和经济性具有重要意义。当前的研究背景包括对火电厂汽机长期运行中常见问题的深入分析,特别是在燃烧器、涡轮机轴承、冷凝器水侧和旁路阀等关键部件的故障现象和影响机理的研究,为制定和优化汽机运行和维护策略提供科学依据。

1.火电厂汽机运行中常见问题

1.1涡轮机轴承温度过高

在火电厂汽机运行中,涡轮机轴承温度过高是一个常见但严重的技术问题。涡轮机轴承承担着支撑转子和承受旋转运动载荷的重要功能,其工作稳定性直接影响到汽机的运行效率和安全性。当涡轮机轴承温度超过设计或正常范围时,可能由多种因素引起,如润滑油系统故障、轴承密封失效、轴承损伤、轴承润滑不足或过量、外部环境温度变化等。这些因素可能导致涡轮机轴承内部摩擦增加、磨损加剧和热量积聚,进而引发润滑油老化、润滑性能下降,最终造成轴承温度升高。高温状态下的轴承不仅会加速轴承部件的磨损,还可能导致轴承金属疲劳断裂,严重影响汽机的安全运行,过高的轴承温度还会对轴承周围的润滑系统和密封件造成损坏,进一步加剧问题的严重性[1]

1.2冷凝器水侧结垢严重

冷凝器作为汽机排出的热量的主要散热设备,其水侧表面若结垢严重,将直接影响到传热效率和冷却效果。结垢的形成主要由于水中悬浮的无机盐类和有机物质在冷凝器内壁积聚沉淀所致。特别是在高温水侧环境下,这些沉积物会逐渐堆积形成结垢。随着结垢的增加,冷凝器的热阻明显上升,导致传热效率显著下降不仅影响了汽机冷却系统的效率,还可能直接影响到汽机的整体运行效率和安全性,结垢还会降低水侧管道的流通断面,使得水流速度减小,增加了水泵的能耗。在结垢的影响下,水侧管道内部流体的流动特性也发生了变化,水流经过结垢部分时会产生湍流,增加了水侧管道的水力损失[3]。了解和控制冷凝器水侧结垢问题对于维持汽机运行效率和安全性至关重要未来的研究和实践应当继续深入探讨结垢的形成机理、影响因素及其对冷凝器性能的影响,通过技术手段和管理措施,有效预防和减少结垢的形成,提升冷凝器的传热效率和冷却效果,以支持火电厂汽机的长期稳定运行

1.3旁路阀操作异常

旁路阀作为调节汽机运行参数的关键部件,其异常操作可能导致汽机负荷调节失效、系统压力异常波动以及设备损坏的风险增加。操作异常可能由多种因素引起,如阀门内部部件磨损、润滑不足、控制系统故障或人为误操作等。这些问题会直接影响到火电厂汽机的稳定运行和安全性,特别是在负载变化频繁或运行条件变化大的情况下,旁路阀的异常操作可能导致系统失控,甚至影响到整个电网的稳定性,确保旁路阀的正常操作和定期的设备检查维护,是预防操作异常及其潜在危害的重要措施。

2.火电厂汽机运行中常见问题解决措施

2.1安装附加轴承冷却系统以降低涡轮机轴承温度

涡轮机轴承承担着支撑转子和承受旋转运动载荷的重要功能,其工作状态直接关系到汽机的运行效率和安全性,轴承温度的升高可能由多种因素引起,包括润滑油系统故障、轴承密封失效、外部环境条件变化等。这些因素导致轴承摩擦和热量积聚增加,进而提高轴承的工作温度。为了有效解决涡轮机轴承温度过高的问题,火电厂可以考虑安装附加轴承冷却系统通常包括额外的冷却设备和控制装置,旨在通过增加轴承冷却能力和优化冷却效果,有效降低轴承的工作温度。附加轴承冷却系统的设计考虑到轴承的特定工作条件和环境要求,例如在高温环境下或负载变化较大的情况下,能够提供稳定和持续的冷却效果。通过增强轴承的冷却能力,可以有效地减少轴承温度的升高率,延长轴承的使用寿命并提升轴承的可靠性[2]

降低轴承的工作温度,减少了因高温引起的润滑油老化和粘度变化,提高了润滑系统的工作效率和润滑性能,稳定的轴承工作温度能够降低轴承部件的磨损和疲劳,减少设备的运行噪音和振动,提升了整体汽机系统的稳定性和可靠性。因此,安装附加轴承冷却系统不仅是应对轴承温度过高问题的有效技术手段,更是提升火电厂汽机长期运行效率和经济性的重要策略。通过安装附加轴承冷却系统,火电厂能够有效降低涡轮机轴承的工作温度,提升轴承的耐热性和工作稳定性,延长轴承的使用寿命并优化设备的运行效率有助于改善设备的性能表现,还能够减少因轴承过热而导致的设备故障和维修成本,为火电厂的可持续发展和安全运行提供了有力支持[4]

2.2实施化学和机械清洗以减少冷凝器水侧结垢

冷凝器作为将汽机排出的热量通过冷却水散发到环境中的主要设备,其水侧表面若积聚大量结垢将显著降低传热效率和冷却效果。结垢主要由于冷却水中的无机盐类和有机物质在冷凝器内壁沉积而形成,尤其是在高温环境下,这些沉积物会逐渐堆积形成结垢。结垢的形成不仅增加了冷凝器的热阻,导致传热效率显著下降,还会降低冷却水的流通截面积,增加水泵的能耗,结垢还会改变水侧管道的流动特性,增加了水侧管道的水力损失,影响了汽机的运行效率和能耗。

化学清洗是一种常用的技术手段,通过选择合适的清洗剂和化学物质,在冷凝器水侧系统内进行系统的清洗和腐蚀清除。清洗剂可以有效地溶解和分解结垢中的无机盐类和有机物质,使其变为易于清洗和冲刷的物质。化学清洗的过程中,需要根据具体的水质、结垢情况和设备材料选择合适的清洗剂类型和浓度,以确保清洗效果和安全性,机械清洗则是通过机械手段,如高压水喷射或机械刷洗等,直接对冷凝器内壁进行清洗和冲刷。机械清洗能够有效地去除表面结垢和污垢,恢复冷凝器的传热表面和水侧流通通道,提高冷却效果和设备的运行效率。综合利用化学和机械清洗技术,可以有效地减少冷凝器水侧结垢问题的发生和影响,提升冷凝器的运行效率和长期稳定性[5]。通过定期的清洗和维护,不仅能够延长冷凝器的使用寿命,减少因结垢而导致的设备损坏和维修成本,还能够优化火电厂汽机系统的能效表现和环境影响,化学和机械清洗作为火电厂冷凝器维护管理中重要的技术手段,对于保障设备安全运行和经济性具有重要意义。

2.3修复旁路阀操作系统并进行常规维护

旁路阀在汽机运行中扮演着关键的角色,用于调节和控制系统中的流体流动,以保证设备在各种工况下的正常运行,当旁路阀操作系统出现问题时,可能会导致系统负荷调节失效、压力控制异常、甚至对整个电网稳定性产生负面影响。因此,及时修复旁路阀操作系统,并进行常规的维护管理,是确保火电厂汽机长期稳定运行的重要措施。旁路阀操作系统的异常通常由多种因素引起,包括但不限于机械部件磨损、液压或气动系统故障、控制电路问题以及操作误差等。这些问题可能导致旁路阀不能按照预期的方式打开或关闭,或者在操作过程中出现不稳定的现象,如漏气、漏油、阀门卡滞等。这种情况不仅会影响到汽机系统的运行效率和稳定性,还可能对设备本身造成损坏或加剧设备的磨损,增加维修和停机时间,修复旁路阀操作系统的问题需要综合考虑机械、电气、液压等多个方面的专业知识,通过系统的故障诊断和维修措施,逐步恢复旁路阀的正常运行状态。

另一方面,进行常规的维护管理对于预防和减少旁路阀操作系统故障至关重要常规维护包括但不限于定期的检查、润滑、清洁和调整,以确保旁路阀和其操作系统处于良好的工作状态。例如,定期检查阀门、阀座和密封件的磨损情况,及时更换老化或损坏的零部件,以保证阀门的密封性和运动精度,液压或气动系统的维护保养也至关重要,确保液压油或气体的供应和压力稳定,防止因液压或气动系统故障而导致的操作异常维护过程中,需要严格按照设备制造商提供的维护手册和操作规程进行操作,遵守安全操作规范,确保维护过程安全可靠。修复旁路阀操作系统并进行常规维护是确保火电厂汽机系统稳定运行的关键措施。通过综合运用专业知识和有效的维护管理,可以有效地预防和减少旁路阀操作系统故障的发生,提高设备的可靠性和安全性,从而保障火电厂的正常生产和长期运行效率。

结语

分析和总结火电厂汽机运行中常见的技术问题及解决措施,本文提出了针对燃烧器堵塞、涡轮机轴承温度过高、冷凝器水侧结垢和旁路阀操作异常的有效对策,不仅可以帮助火电厂有效解决现有问题,提升设备运行效率和安全性,还为类似工业设备的运行与维护提供了实际指导和借鉴意义。燃烧器堵塞的预防和清理、涡轮机轴承温度的监测与调控、冷凝器水侧结垢的定期清洗和防垢措施、以及旁路阀操作异常的实时监测与维护,都是保障火电厂汽机安全稳定运行的关键步骤。未来的研究与实践应继续关注这些关键问题的进一步优化与创新,以提高火电厂汽机的运行可靠性和经济性,促进工业设备运行与维护管理水平的提升和发展。

参考文献:

[1]田亚军.火力发电厂汽机辅机经济运行优化策略分析[J].电气技术与经济,2023,(05):218-220.

[2]郭景辉.火力发电厂消防系统运行管理措施[J].大众用电,2021,36(07):86-87.

[3]赵德举.火力发电厂汽机辅机优化经济运行[J].新型工业化,2020,10(08):74-75+78.

[4]王金昌.火电厂汽机热力系统运行优化探析[J].技术与市场,2019,26(11):144+146.

[5]张耀.论火力发电厂汽机辅机经济运行优化策略[J].智库时代,2019,(38):24+26.

 


...


阅读全文