發電廠汽輪機運行效率優化分析

劉天宇

摘要：目前，火力發電廠的汽輪機系統組織結構精密復雜，使得火力發電廠汽輪機系統在汽輪機方面、凝汽器真空、疏水系統方面以及輔助系統方面時常存在一些問題，在一定程度上加大了火力發電廠汽輪機運行效率優化難度。因此，注重火力發電廠汽輪機組優化、凝汽器真空、輔助系統優化，才能不斷提高火力發電廠汽輪機運行效率。

關鍵詞：發電廠；汽輪機；運行效率；優化

1.發電廠汽輪機系統常見問題

發電廠汽輪機系統在結構組成方面較為復雜，使得影響發電廠汽輪機運行效率的因素相對較多，在一定程度上加大了發電廠汽輪機運行效率優化難度。發電廠汽輪機組性能、疏水系統性能以及軸封輔助系統性能直接決定了發電廠汽輪機系統整體運行效率。然而，目前發電廠汽輪機在汽輪機組、疏水系統以及軸封輔助系統方面均存在一些問題，導致發電廠汽輪機存在一定的能量損耗和資源浪費。

目前，發電廠汽輪機系統常見問題主要體現在以下方面：第一，發電廠汽輪機存在問題。目前，一些發電廠汽輪機系統在運行過程中，普遍存在著汽輪機高壓缸排氣量比高壓缸設計值偏高現象，使得發電廠汽輪機在運行過程中大量能量以熱能方式進行耗散，導致發電廠汽輪機高壓缸工作效率較低，從而使得發電廠整個汽輪機系統的運行效率降低。同時，發電廠汽輪機系統也普遍存在著汽輪機調節級效率偏低現象，其主要原是汽輪機氣密間隙過大，氣密性效果相對較差，使得發電廠汽輪機出現大量漏氣，從而加大了發電廠汽輪機運行過程中的能量損失，當發電廠汽輪機負荷較高時，直接影響汽輪機組的穩定運行，降到了發電廠汽輪機系統運行效率。此外，發電廠汽輪機氣缸調門振動存在振幅過大現象，直接影響著發電廠汽輪機系統的安全運行。第二，疏水系統存在問題。目前，發電廠汽輪機系統在疏水系統設計方面相對龐雜，在一定程度上加大了疏水系統的控制難度及管理難度。發電廠汽輪機疏水系統采用大量疏水管道閥門，使得疏水管道容易發生泄漏。在發電廠汽輪機系統運行過程中，高溫蒸汽發生泄漏到凝汽器，不但降低了發電廠汽輪機系統資源的利用效率，而且會直接加重凝汽器負荷，從而影響到凝汽器性能，影響發電廠汽輪機系統運行效率。同時，擴容器與疏水集管間存在的溫度差容易導致連接管發生破裂。此外，工質的非正常流動也會導致發電廠汽輪機系統運行效率降低，嚴重時甚至導致發電廠汽輪機系統發生故障。第三，軸封輔助系統存在問題。目前，發電廠汽輪機系統的機組軸封系統的熱經濟性普遍較高，然而發電廠汽輪機系統的機組軸封系統仍然存在一些問題。發電廠汽輪機系統的軸封系統相對簡單會導致電廠汽輪機組在啟動階段和停機階段的軸封壓力降低，同時在發電廠汽輪機系統運行過程中，汽輪機高壓軸封的氣密性較差會導致汽輪機在運行過程中出現大量蒸汽泄漏，降低發電廠整個汽輪機系統的運行效率。

2.運行優化和措施

2.1 火力發電廠汽輪機組優化措施

汽輪機是火力發電廠汽輪機系統的主要設備，應當注重火力發電廠汽輪機組優化，降低汽輪機熱耗，提高效率。按規定進行汽輪機的安裝及大修，把好質量關，嚴格控制汽輪機組安裝、檢修質量。當汽輪機組發生故障時，及時與汽輪機廠家及有資質和技術力量的單位進聯系，確保解決措施和方案得當，避免因檢修不到位對汽輪機造成二次傷害。為了提高汽輪機效率，在規定范圍內盡量提高主汽壓力。提高主汽壓力容易造成調門抖動。調整調門開啟順序，汽輪機調門控制采用順序閥控制，避開容易發生抖動的開度范圍，可以有效的解決汽輪機系統在高負荷運行下產生調門振動，提高汽輪機運行安全性和運行效率。

2.2 凝汽器真空優化

首先我們要搞清楚造成凝汽器真空降低的原因是什么。經過對循環水系統、空氣系統、軸封系統進行排查，以及相關數據進行分析，造成凝汽器真空降低的原因主要有四點：第一，在汽輪機內的循環水量不足。第二，在汽輪機運行時，真空泵內的水溫一定維持在較高的狀態。第三，疏水閥門存在內漏現象，加大了凝汽器的熱負荷。第四，凝汽器的真空嚴密性差，容易出現氣側漏汽，造成凝汽器端溫差大，最高端差可達10℃。凝汽器冷卻面積、清潔度和嚴密性決定了機組真空。在特定負荷條件下，凝汽器真空與循環水的溫度和流量有關。如果循環水的溫度不同，那么其流量也將會出現一定的差別，所以，循環水泵的運行必須合理。解決方法：優化循環水泵的運行，循環水泵在高負荷工作時，可雙循泵高速運行；當循環水當進水溫度變化或機組負荷變化時，固定負荷區間，低速循泵、高速循泵搭配運行。在正常的工作中，應該根據機組負荷和循環水溫度不同，采用不同的循環水泵運行方式，其次，可采用是降低射水泵的工作水溫度方式來提高出力，比如采取摻涼或換熱的方式，再次，注重對疏水系統管道和閥門的安裝質量控制。在汽輪機系統日常穩定運行過程中，應落實對疏水管道及閥門的檢修和維護，對疏水系統泄漏檢測方式的不斷創新，如采用測溫槍和溫度傳感器，通過采取這些方法提高汽輪機運行效率。

2.3 輔助系統優化措施

原來汽封壓力調節系統十分復雜，其邏輯比較器為機械式，受環境的影響而產生故障，導致運行維護難度加大。汽封壓力設定值為現場手動設定，增加了運行人員的工作危險性，這不符合現代化工業生產要求。隨著技術的不斷進步，自動化程度更高的電廠生產控制系統的出現，原有的老式機械式控制儀表組件別自動化更高的控制系統代替。目前軸封采用的控制方法為：軸封平衡管壓力經過壓力變送器測量，然后通過壓力變送器將壓力信號送入控制系統，控制系統內設定值與實時參數進行比較，經過模塊整定計算，將計算后的標準信號輸入到電動調節閥或者氣動隔膜調節閥的電氣轉換器開關，從而調整調節閥的開度，保證汽輪機軸封蒸汽壓力在一定范圍內穩定運行。

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