淺談電廠集控運行汽輪機運行的優化措施

張曄

摘要：汽輪機的正常運行，是影響電廠設備工作效率的重要條件，汽輪機設備的輸出能量，也是電廠正常運行的重要保證。所以要想提高電廠工作的運行效率，就要對汽輪機啟停、管理、配汽等方面進行改進和優化。本文淺談電廠集控運行汽輪機運行的優化措施。

關鍵詞：電廠；汽輪機；問題；優化

中圖分類號：TK267 文獻標識碼：A 文章編號：1672-9129（2017）12-0070-01

Abstract： the normal operation of steam turbine is an important condition that affects the working efficiency of power plant equipment， and the output energy of steam turbine equipment is also an important guarantee for the normal operation of power plant. Therefore， in order to improve the operation efficiency of the power plant， it is necessary to improve and optimize the steam turbine starting and stopping， management， steam distribution and so on. This paper briefly discusses the optimization measures of steam turbine operation in centralized operation of power plant.

Key words： power plant； steam turbine； problem； optimization

引言

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 關于電廠集控運行概述

1.1集散控制系統的定義

集散控制系統，是一種全分布式的系統，它是以微處理器為基礎運行的。在上世紀七十年代集散控制系統被研制出來，并且迅速在工業自動化控制領域進行推廣和應用。不僅如此，在石油化工領域、冶金領域、紡織領域和電力領域都有涉獵和應用。集散控制系統的主要特征就是集中管理與分散控制。近些年來，在互聯網技術發展和電子信息技術的支持下，集散控制系統也不斷向著網絡化、高集成化和實時化改進。集散控制系統的產品種類也有很多，其中也包括通信、集中管理、操作、分散過程控制，這些部分都是以通信部分作為紐帶來實現數據交換的。

1.2集散控制系統運行條件

集散控制系統是電廠生產的重要組成環節，集散控制系統的實現需要通信技術、計算機技術、硬件技術的保障。除此之外，還有常年工作狀態的電源系統，溫度控制系統、濕度控制系統、接地系統、集控室布置和線路布置這些外部環節的配合。

2 目前汽輪機出現的問題

2.1汽輪機的配汽方式問題

目前汽輪機的主要配汽方式是復合型配汽方式。在汽輪機工作的過程中，不同的階段需要不同的方式來運行汽輪機。在汽輪機的啟動階段或者是低負荷階段，只需要通過單閥的方式來使汽輪機運行，但是低負荷階段的運作效率不高，也會造成耗能損失嚴重。在高負荷階段，可以通過順序閥的方式讓汽輪機運行，它的運行效率也比較高。

2.2汽輪機的啟停問題

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。

2.3汽輪機的機組能力問題

汽輪機的汽閥是影響汽輪機能耗的主要原因。汽輪機的氣閥分為兩種，單閥調節和順序閥調節。單閥調節的實現是由汽輪機的蒸汽參數來直接調節和控制；順序閥的調節是由汽輪機的噴嘴來控制。但是，在汽輪機運行的過程中，單閥調節和順序閥調節都是只能在氣閥壓力較小的時候才能運行；當氣閥壓力較大的時候，容易造成外缸變形和噴嘴變形，密封性和部分機組能力都會損失，造成的后果就是汽輪機機組耗能增大。

2.4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。

2.5其他故障問題分析

除了上述原因之外，汽輪機還會出現其他的故障問題。（1）振動故障問題。當發電機的轉子在高速旋轉時，軸承油膜的載荷作用太大，這樣會導致發電機轉子的初始穩定性被破壞，從而產生振動故障。如果汽輪機的運行時間過長，轉動部分的零件在高速旋轉的情況下，受到高速離心力的影響，溫度也會升高。這樣的話零部件會發生熱彎曲，汽輪機也會出現異常的振動。（2）彎曲形變問題。汽輪機的機組在進行冷態啟機定速之后，進入負荷運行階段，這樣就容易出現轉子的熱彎曲，轉子的工作溫度和蒸汽參數都會導致轉子熱彎曲的發生。旋轉的部件在離心力的作用下，進行長時間的高速運轉，長時間以來就會產生應力，使得彎曲變形，汽輪機發生故障。（3）水環真空泵過載問題。在水環真空泵長期的使用和磨損的情況下，水環真空泵就很有可能出現故障，再加上凝汽器真空抽氣設備的質量欠佳，就會導致真空系統漏氣，漏氣量也比較大，使得水環真空泵出現過載的現象，整個汽輪機組的真空狀態就會遭到破壞。（4）傳熱性惡化堵塞問題。這是由空冷凝汽器的性能決定的。空冷凝汽器容易受到沙塵暴天氣的影響。所以在我國西北部風沙現象嚴重的地區，傳熱性惡化堵塞冷卻通道堵塞的現象就非常嚴重。因為沙塵在翅片管的積聚，會使得翅片管熱阻增加，情況嚴重的話會導致傳熱性惡化，冷卻通道堵塞。

3 汽輪機問題解決優化的對策

3.1優化汽輪機的配器方式

之前的復合型配器方式只有在定額的負荷下才能夠實現理想的運行控制。汽輪機的運行負載控制高，所以在低負荷運行條件下時，就會產生較大的損耗。而如果采用三閥式的控制方式，負荷控制的要求就會大大降低，低負荷運行下的損耗狀況也會被改善，提升轉換的效率，以便實現節能。

3.2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。

3.3對汽輪機組進行管理和維護優化

保證汽輪機組正常有效運行的重要步驟就是進行科學合理的維護和管理。在汽輪機工作啟動之前，要對各個部件，系統設備進行嚴謹仔細的安全檢查和隱患排除工作。特別是對高壓設備的維護和檢查，對高壓管道進行及時的清理，維護良好的傳熱效率，減少不必要的能源損耗。

3.4優化給水泵

以往都是通過定速給水的方式來運行給水泵，但是這種方式存在著明顯的缺陷，因為會造成很大的節流損失。要優化給水泵，就要求技術人員依照變動的速度和平移泵的曲線來設計，相比于定速的給水泵，變速的給水泵能夠解決許多問題，比如說調節閥控制水流量的問題，變速自動控制水流的調節方式可以有效的緩解發電汽輪機在低負荷狀態下能源損耗的狀況，這樣不僅起到了節能效果而且還能提高電廠的發電效率，提高經濟收益。

3.5其他優化方法

對于水環真空泵的優化的有效方法是優化凝汽器內部真空，通過改進電廠的熱力循環功率等措施，使機組的水環真空泵在更加經濟，更有效的情況下運行。改善汽輪機組的壓力參數也是一項關鍵的措施，因為背壓是屬于汽輪機的排汽壓力裝置，如果背壓發生變化，汽輪機組的各種參數也會產生一系列的變動。要想保證汽輪機組的高效工作，就要對汽輪機的機組負荷，循環水溫度，流量的背壓參數值進行分析和改善。在這個基礎上，提出完整的汽輪機背壓優化方案，對汽輪機進行優化，以便更好的運行。

4 結語

當前，我國經濟的發展對能源的需求量非常大，我國的電力行業也應該不斷地提高自身的發電能力和發電效率。各個電廠應該通過對汽輪機配汽方式，汽輪機的啟停，汽輪機輔機等方面進行優化處理和技術革新，讓汽輪機可以高效的運行。這樣不僅能夠延長汽輪機的使用壽命，減少安全隱患，還可以提高發電效率，提高電廠的經濟效益，緩和我國電力資源供需緊張的矛盾，對社會的經濟發展和人們的生產生活提供有利的支持和保障。

參考文獻

[1]咸鳳萍 他國山.火電廠汽輪機的優化運行策略探討[J].電子世界.2017.20.