電廠集控運行汽輪機運行優化措施探討

楊昌城 林禎烜

國電福州發電有限公司 ，福建福清 ，350300

電廠集控運行汽輪機運行優化措施探討

楊昌城 林禎烜

國電福州發電有限公司 ，福建福清 ，350300

隨著市場經濟的快速發展，各行各業日新月異的變化，對電能的需求量在不斷的增加。這對電廠的規模提出更高要求的同時，對汽輪機的運行提出了更高的要求。因為電廠正常運行的根本保證是汽輪機設備輸出的能量。提高汽輪機的運行效率，是實現電廠經濟效益的有利保證。所以，本文對目前汽輪機運行的問題以及對其的優化進行了具體的闡述。

電廠；汽輪機；問題；優化

隨著用電戶的增多，電廠規模的擴大，電網結構的優化調整，汽輪機作為電廠的重要設備之一，其運行過程也因電網調整等變得復雜。而且目前我國的資源有限，人口眾多，各方面的用電率也在不斷的上升，節能顯得非常的重要。所以對汽輪機各方面進行優化處理顯得非常必要。通過優化汽輪機運行，可以節省資源，提高電廠的社會經濟效益，在一定程度上對國家的發展做出貢獻。

1 目前汽輪機存在的問題

1.1 汽輪機的配汽方式

復合型配汽方式是當前汽輪機配汽的主要方式。在不同的階段需要通過不同的方式來實現汽輪機的運行。在高負荷階段，通過順序閥的方式來實現汽輪機的運行，效率較高。而在啟動或者低負荷階段，通過單閥的方式來實現汽輪機的運行。但是低負荷階段效率不高，具有節流耗能損失較大的問題。

1.2 汽輪機的啟停

汽輪機的啟停就是轉子應力的變化。汽輪機在正常運行的階段，轉子表面蒸汽參數會發生上升與下降的變化，此時轉子內部便處于動蕩的溫度場，轉子便需要在高溫高壓下長期工作。但是如果參數處理的不恰當，啟停過程便會造成較大的損耗，影響汽輪機的工作效率，縮短汽輪機的使用壽命。

1.3 汽輪機機組能力

汽輪機的汽閥是造成汽輪機能耗的重要原因。汽輪機的汽閥有單閥調節和順序閥調節兩種。單閥調節主要是通過汽輪機蒸汽參數直接調節控制，而順序閥的調節是由噴嘴控制蒸汽閥門的開關。但是這種調節只能是在汽閥壓力較小的時候，當汽閥壓力較大的時候，就容易造成外缸和噴嘴變形，導致其密封性及部分機組能力損失，進一步導致汽輪機機組耗能增大。

1.4 密封水系統問題

汽輪機汽動給水泵軸端密封采用迷宮密封。通過間隙控制泄漏方式進行軸端密封。該類型密封設計在汽動給水泵緊急停機的情況下，經常出現密封水回水不暢現象，造成小機油箱中進水。嚴重影響汽動給水泵安全經濟運行。

2 電廠汽輪機優化措施

2.1 優化配汽方式

傳統的復合型配汽方式只能在額定負荷下才能較好的運行，但在低負荷條件下，損耗較大。所以采用三閥式的配汽方式，可以有效的改變這種現狀。配汽方式的轉變，可以有效的分擔負荷，同時對調節級的要求較小，實現節能。而且，三閥式的流通能力也較好，可以實現更圓滑的轉變，提升瞬間轉換的效率，實現節能。

2.2 優化汽輪機的啟停

2.2.1 汽輪機啟動過程優化

600MW汽輪機組啟動方式采用高中壓缸聯合啟動的方式，啟動過程一般為：鍋爐點火及暖管，沖動轉子升速暖機，并列接帶負荷等。鍋爐點火及暖管：鍋爐點火前，汽機應做好提前期準備包括凝汽器通循環水，檢查潤滑油系統，啟動盤車連續運轉等。聯系鍋爐點火，汽機抽真空，送軸封。鍋爐升溫升壓，應及時開啟旁路。但在實際的高中壓缸聯合啟動過程中，高壓缸排汽的溫度較高。

為使得高壓缸排氣溫度下降，可以在啟動時將再熱蒸汽壓力設定在0.5MPa以下，使高壓缸排汽逆止門及時打開，增大高壓缸通流量，高壓缸排汽溫度高的現象就不會出現，達到很好的效果。

2.2.2 汽輪機停機過程優化

汽輪機停機的過程中，各部件的工作都在陸續歸零，進汽量在一步步減小到零，主汽門也將被關閉，汽缸等各個零部件的溫度都逐漸冷卻。依據進汽參數的不同，汽輪機停機分為兩種，滑參數停機和額定參數停機。采用滑參數停機方式，一方面可以提高汽輪機運行效率，能夠有效地利用鍋爐機組的預熱進行發電，減少熱量的浪費。同時也能夠對汽輪機各部件進行有效的降溫，對設備的檢修非常有利。

2.2.3 汽輪機運行過程中的優化措施

在汽輪機的運行過程中需要依據實際負荷的變化來對汽輪機采用定-滑-定的運行方式進行及時調整。在發電負荷不同的情況下采用不同的汽輪機運行方式。高電荷采用能夠改變通流面積的噴嘴調節，低電荷采用能確保鍋爐機組正常運行的定壓調節。

2.3 優化汽輪機輔機

汽輪機的輔機設備相當的多，做好了輔機的節能工作，汽輪機的節能工作便也實現了一半。可以對輔機的進行優化改造。

2.3.1 優化循環水泵

當機組負荷和冷卻水溫一定，循環水流量發生改變的時候，凝汽器壓力也會發生改變。這就會導致循環水泵的功耗受到嚴重的影響。循環水量增加，凝汽器壓力減小，增加了機組的出力，循環水泵的功耗也會增加。但是當循環水量增加很多時，循環水泵的功耗增加就會抵消機組出力的增加。因此增加循環水流量時，最大時的凝汽器運作壓力是機組出力增加值與循環水泵功耗增加值的差。只有當凝汽器處于最佳的運行壓力時，循環水泵運行才能處于最好的狀態。

2.3.2 冷卻液體系的優化

冷卻液體系可能出現的問題有很多，比如體系運行受到的阻力不定，出水點的流量控制力度不顯著等，這是因為減小冷卻液調節門的開度，阻力就會變大，造成資源的浪費，且易發生安全事故。所以對冷卻液體系的優化采取調整冷卻液水泵的運輸速度，全部打開調節開門，適量降低水流速度，達到降低揚程的目的，使得冷卻液體系實現優化。

2.4 定期清理高壓管道

優化鍋爐的大小和燃料的質量與充足量對于水溫調節優化是必不可少的，當水溫不高時，必然需要充足的燃料來進行加熱，而這就造成了大量的濃煙排放，熱量也流失。所以對高壓管道進行定期清理，可以有效的提高熱傳遞的效率，降低熱能的損失，實現節能。

2.5 提高鍋爐的給水溫度

工程熱力學告訴我們，在發電廠的熱力循環過程中，提高循環效率的關鍵是提高循環的初參數。所以因鍋爐與汽輪機共同構成了熱力循環系統，所以看似與汽輪機運行沒有多大作用的給水溫度卻發揮著重要的作用。要提高給水溫度，我們就要對高壓加熱系統進行調整。

2.5.1 加強高壓加熱器的運行為維護

在汽輪機的正常運行前應該相對高壓加熱器設備進行檢查，一切正常后開始運行。運行過程中也應該注意高壓加熱器的正常工作。如果高壓加熱器出現故障，會使得給水溫度下降，導致熱力散失，影響耗能，所以，要保證高壓加熱器隨時處于正常的狀態，一旦發現問題，通知維修人員對其進行維護。

2.5.2 保證高壓加熱器運行時的水位

高壓加熱器的水位對回熱系統運行的經濟性和電站等多種設備的安全運行起著直接決定的作用。在汽輪機運行時必須要保證高壓加熱器運行處于最佳的狀態。對此，需要定期對加熱器的換熱管道進行清理來保證液位的精準，并且防止管道發生泄漏。如果存在漏點，要及時通知維修人員對其修補，來保證水位處于最佳的狀態。

3 結語

當前我國的能源緊缺，在這樣的大背景下，我國電力行業應該加快對汽輪機運行效率的提高，通過對汽輪機的配汽方式、汽輪機的啟停、汽輪機輔機等方面進行優化處理，使得汽輪機能夠在良好的狀態下工作，有效的實現經濟化與效益化，使得資源得到充分的利用。

[1]劉勇.關于熱電廠汽輪機運行節能降耗的分析[J].石河子科技.2013(01):42-43.

[2]榮令玉,孫全超.提高電廠汽輪機效率與經濟性研究[J].科技風.2012(24):135-136.

楊昌城/1987年生/男/福建三明人/本科/助理工程師/研究方向為電廠汽輪機運行