熱能與動力工程相關(guān)問題的研究

王瑞峰 張立志

東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司 四川德陽 618000

電廠汽輪機(jī)是日常生產(chǎn)中的重要設(shè)備，在運(yùn)行過程中需要面對高溫、高壓環(huán)境，還要提供穩(wěn)定、安全的功能輸出，以便滿足經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展對能源的需求。隨著電網(wǎng)容量的擴(kuò)大、電力行業(yè)的快速發(fā)展，電廠汽輪機(jī)安全運(yùn)行是保證企業(yè)日常生產(chǎn)穩(wěn)定、安全的重要前提，因此，必須重視電廠汽輪機(jī)的質(zhì)量安全管控。

1 電廠汽輪機(jī)安裝過程中容易出現(xiàn)的問題

1.1 人為問題

汽輪機(jī)安裝需要現(xiàn)場人員進(jìn)行施工，人為因素會導(dǎo)致安裝質(zhì)量存在偏差。若現(xiàn)場施工人員沒有嚴(yán)格按照操作技術(shù)規(guī)范進(jìn)行安裝，就會導(dǎo)致各種問題產(chǎn)生。另外，汽輪機(jī)安裝工藝復(fù)雜，不同環(huán)節(jié)需要相應(yīng)人員予以關(guān)注，并配合好上下級工序，但在實(shí)際安裝過程中不能很好地予以落實(shí)，一旦其中某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就容易造成汽輪機(jī)安裝質(zhì)量下滑。部分現(xiàn)場施工人員在設(shè)備安裝完成后未能及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行復(fù)查、驗(yàn)收，直接將其投入使用，導(dǎo)致各類問題未能在投入使用前及時(shí)發(fā)現(xiàn)，給電廠汽輪機(jī)安裝和使用帶來不利影響[1]。

1.2 葉片受損

電廠汽輪機(jī)葉片較為脆弱，容易出現(xiàn)掉落、裂痕等現(xiàn)象，嚴(yán)重情況下葉片會被水腐蝕。這些問題需要通過分析葉片制造因素、使用因素情況來解決，并據(jù)此提供相應(yīng)的安裝、維護(hù)指導(dǎo)。對于葉片的制造因素，一般都是生產(chǎn)廠家生產(chǎn)工藝、流程等不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致葉片整體設(shè)計(jì)、材料使用不能滿足使用要求。從葉片的使用因素來說，汽輪機(jī)需要承受較大的外部負(fù)荷，或者現(xiàn)場人為操作不規(guī)范，也會導(dǎo)致葉片受損問題。

1.3 軸承損壞

電廠汽輪機(jī)的軸承損壞情況主要有3 種情況：汽流軸承激振、推力軸承損壞和軸承振動。汽流軸承激振一般是由于汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)蒸汽密度大、壓力高，蒸汽渦流干擾能力被蒸汽密度、軌道激振點(diǎn)所影響。通常情況下，蒸汽流激振出現(xiàn)頻率會隨蒸汽密度升高而升高；推力軸承的損壞主要是由于軸向發(fā)生移動，推力瓦塊溫度升高，嚴(yán)重情況下推力瓦塊會冒煙或局部熔化；軸承振動是電廠汽輪機(jī)常見問題，若處理不當(dāng)容易引發(fā)跳閘事故，影響電廠的正常運(yùn)營，出現(xiàn)軸承振動的主要原因是汽輪機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)子剛性、自振頻率受轉(zhuǎn)子長度、撓度影響，在轉(zhuǎn)子長度、撓度較大時(shí)，其剛性、自振頻率會隨之降低，此時(shí)蒸汽對轉(zhuǎn)子作用的頻率比較接近，容易出現(xiàn)振動現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會造成軸承損壞問題[2]。

2 熱能與動力工程相關(guān)要點(diǎn)

2.1 科學(xué)運(yùn)用重?zé)岈F(xiàn)象

在火電廠運(yùn)行過程中，為科學(xué)改進(jìn)熱能與動力工程，需要在工作之前對電能產(chǎn)生過程及存在問題進(jìn)行全面分析，對汽輪機(jī)重?zé)岈F(xiàn)象的出現(xiàn)進(jìn)行仔細(xì)分析，進(jìn)而對重?zé)岈F(xiàn)象加以科學(xué)運(yùn)用，促進(jìn)能量順利轉(zhuǎn)化，通過汽輪機(jī)級數(shù)的增多，來有效利用上一級損失，令熱能損耗得到有效控制。在火電廠運(yùn)行過程中，重?zé)釁?shù)介于0．04-0．08 之間，通過提升重?zé)嵯禂?shù)，能夠改善汽輪組整體效率，多級汽輪機(jī)熱損失是重要前提。但就現(xiàn)實(shí)情況來看，必須要結(jié)合火電廠汽輪機(jī)組的實(shí)際情況出發(fā)，通過內(nèi)部效率的提升來改善多級汽輪機(jī)效率，促進(jìn)熱能損失的科學(xué)化利用，促進(jìn)火電廠節(jié)能降耗目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。

2.2 提高節(jié)流調(diào)節(jié)有效性

為促進(jìn)熱能與動力工程效能的科學(xué)化利用，需要在火電廠運(yùn)行過程中，通過節(jié)流調(diào)節(jié)有效性的提升，來改進(jìn)熱能與動力工程。節(jié)流調(diào)節(jié)不存在調(diào)節(jié)等級，因此在實(shí)際操作過程中要確保方式的科學(xué)化，結(jié)合設(shè)備操作狀態(tài)來對節(jié)流進(jìn)行調(diào)節(jié)，以減少節(jié)流損耗。在火電廠運(yùn)行過程中，在流量相同的情況下，詳細(xì)計(jì)算各級焓差值與壓力差值，實(shí)時(shí)監(jiān)控汽輪機(jī)能量流通情況，把握汽輪機(jī)零部件實(shí)際工作狀態(tài)，通過節(jié)流調(diào)節(jié)有效性的提升，來改善火電廠發(fā)電質(zhì)量[3]。節(jié)流調(diào)節(jié)的價(jià)值在于，能夠滿足小容量額度的設(shè)備應(yīng)用需求，確保達(dá)到負(fù)荷承載量，減少機(jī)組數(shù)量并增加級數(shù)，確保供電壓力值達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，維護(hù)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

若汽輪機(jī)組超負(fù)荷工作，則可通過節(jié)流調(diào)節(jié)壓力的方式來進(jìn)行輔助，降低汽輪機(jī)組熱能損耗，為汽輪機(jī)組自身穩(wěn)定運(yùn)行提供支持?；痣姀S熱能與動力工程的改進(jìn)，要高度重視節(jié)流調(diào)節(jié)的問題，通過這一手段來為熱能與動力工程的合理化應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在調(diào)壓調(diào)節(jié)實(shí)際操作過程中，要積極改善現(xiàn)有調(diào)壓技術(shù)，將先進(jìn)工藝引進(jìn)，促進(jìn)能源利用率的顯著提升。在此基礎(chǔ)上，更換調(diào)壓損失超出的機(jī)組成本，以科學(xué)技術(shù)為支持，大力研發(fā)新成本，保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，確保滿足火電廠的運(yùn)行需求，科學(xué)且高效的利用熱能與動力工程，減少不必要的能源消耗，令火電廠發(fā)電效率得到顯著改善。

2.3 加強(qiáng)對鍋爐燃燒的控制

從電廠運(yùn)行整體角度，還需要加強(qiáng)對鍋爐燃燒的控制。在鍋爐工作過程中，鍋爐燃燒結(jié)構(gòu)是其中的關(guān)鍵部位，其技術(shù)影響比較深刻，相關(guān)部門必須予以重視。在科學(xué)技術(shù)水平快速提升的大背景下，機(jī)械化模式已代替了傳統(tǒng)的人力燃燒模式，目前使用的燃燒方式主要分成兩種，分別是空氣比例連續(xù)控制，雙交叉限幅的控制。雙交叉限幅的控制方式具備專業(yè)的燃料控制裝置，有助于相關(guān)人員管理燃料質(zhì)量，獲取更多準(zhǔn)確、科學(xué)、有效的數(shù)據(jù)，為后期數(shù)據(jù)分析和處理工作的順利開展提供了保障。

3 結(jié)語

近年來，我國大力推行可持續(xù)發(fā)展，火電廠不能僅為了提供電能而大量地消耗能源，只有盡可能地提高能源轉(zhuǎn)化效率才能夠不斷發(fā)展。對于火電廠熱能和動力工程的合理應(yīng)用，還有很大的提升空間。相關(guān)工作人員要對此給予足夠的重視，從而提高我國經(jīng)濟(jì)水平，更好地滿足人們的日常生活需要。