電廠集控運行汽輪機運行優化措施探討

郝先行

【摘 要】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。本文針對電廠集控運行汽輪機運行優化措施進行了分析與探討。

【關鍵詞】電廠集控運行;汽輪機運行;優化措施

1 引言

隨著工業科技的進步以及經濟的發展，火力發電廠的汽輪機設備應用水平在不斷提高，同時，由于汽輪機是火力發電廠火電機組的三大重要部件之一，所以，對于汽輪機的運行優化以及如何保證汽輪機高效、穩定、安全的運行對于提高電廠工作質量，增加發電廠的發電量來說都是必須的。對于我國當前普遍存在的一些汽輪機問題來說，會導致發電廠設備運行狀態不佳，降低電廠的經濟效益，更有甚者會影響到發電廠的安全生產。所以，對于電廠汽輪機的優化研究是必須并且應當長期堅持的一項工作，對于電廠來說是保證工作效率，發電量等的重要基礎之一。

2 我國目前汽輪機的運行現狀和存在的問題

2.1汽輪機的主要配汽方式和啟停

汽輪機的配汽方式有很多種，我國大部分發電廠的汽輪機主要使用復合型配汽方式，這種配汽方式能充分發揮汽輪機的優點，根據汽輪機運行中不同的階段，來調節配汽方式，即可保證汽輪機的高效運作，也能節約能源。如在汽輪機剛啟動階段和低負荷階段，通過調節單閥門來滿足汽輪機的運作，而在高負荷階段，則通過調節順序閥門來適應汽輪機的運作要求。但即便通過這種復合型的配汽方式，汽輪機在低負荷階段運行時也會產生非常多不必要的能耗。

汽輪機的啟停是由其構造內的轉子應力的變化來決定的，由于汽輪機在正常運行時，轉子對溫度和壓力的要求比較高，所以需要長期保持在高溫和高壓的情況，才能維持汽輪機的正常運作，加之，轉子表面蒸汽參數會發生時上時下的變化，導致轉子內部的溫度場非常不穩定。所以，對參數的處理要求非常高，一旦處理不恰當，就會嚴重影響發電效率，也會造成汽輪機的損壞，減短其使用壽命。

2.2汽輪機的機組運行能力和密封水系統

汽輪機在運作過程中，對氣閥的調節是不可避免的經常性工作，而這也是導致能耗最主要的原因。前面已經介紹過，汽輪機在不同的負荷階段需要調節不同的閥門來維持正常工作。在汽輪機氣閥的兩種調節方式中，單閥調節主要是通過汽輪機蒸汽參數直接調節控制，而順序閥的調節則是由噴嘴控制蒸汽閥門的開關。前一種調節會影響到汽輪機的啟停，造成不必要的能耗，后一種調節則對氣閥的壓力控制要求比較高，只適應于氣閥壓力較小的時候調節，當氣閥壓力較大時，則容易造成外缸和噴嘴變形，導致汽輪機的密封性和其他機組部分受到損壞，并會因此產生較多的能耗。汽輪機的密封水系統在水泵正常運行時可以滿足給水要求，它的汽動給水泵在軸端進行密封處理，可以間歇的控制泄漏。但當遇到汽動給水泵緊急停機的情況，常會造成密封水回水不暢的現象，使得水容易進到小機油箱中，對汽動給水泵的完全運行造成隱患。

3 電廠集控運行汽輪機運行優化措施

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 對汽輪機的啟停予以優化

首先，當汽輪機處于停機的狀態時，各個環節的工作也會逐漸的呈現出歸零態勢，同時進汽量也會逐漸的歸零，汽缸中各類零部件的溫度也處于不斷冷卻的狀態，此時的主汽門將會被關閉。要想對汽輪機的停機種類進行劃分，可以從進汽參數的差異來進行，即額定參數停機以及滑參數停機，應用滑參數停機方法，不僅可以有效的對汽輪機內部的零部件予以降溫，利于后期的檢修，還能切實提高汽輪機的運作效率，應用鍋爐機組的預熱效應實現發電。其次，對于汽輪機運作中的優化方式分析。當汽輪機處于運作的狀態時，則要通過對其本身的實際負荷變化情況進行分類，而后對汽輪機予以合理的調整，比如，可以應用定-滑-定的方式來落實。當汽輪機的發電負荷不同時，也會使用不同的汽輪機運作方法，低電荷一般應用的是可以保證鍋爐機組可以正常運作的定壓調節。高電荷通常應用可以對同流面積予以改變的噴嘴調節方式。

3.3 優化汽輪機的機組和循環水泵

首先要優化汽輪機的輔機設備，汽輪機的正常運作，離不開機組各部分的相互協調，只有各種輔助機器設備性能完好，才能整體提高汽輪機的發電效率。因此，對汽輪機機組輔助設備進行優化，在一定程度上也可以達到節約能耗，提高運行效率的目的。其次，要注重對循環水泵的優化設計。機組長時間在負荷的情況下工作和冷卻水溫度不變時，循環水的流量發生改變會影響到凝汽器壓力的改變，從而導致循環水泵的功能受損。循環水量的變化與凝汽器壓力的變化成反向變化，當水量增大時，凝汽器壓力變小，導致機組的出力增大，從而水泵的功耗也會增大。但水泵的功耗會與機組的出力相抵消，使得凝汽器壓力值便成為二者相抵消的差值。所以當凝汽器處于最佳壓力狀態時，循環水泵的運行狀況也最好。

3.4 加強技術管理

在集控系統中分為硬件系統和軟件系統。微處理器是集控系統的核心，在集控系統中起到了很大的作用。基于集控系統種種優點不難發現，其對于運行操作系統的要求會很高。加強集控系統管理，就需要重視硬件系統和軟件系統，這樣才能夠進行完善的管控一體化。集控系統主要由過程控制單元、過程接口單元、CRT顯示操作站、管理計算、計算機網絡構成。這些部分均是核心部位，一旦出現問題可能就會造成系統癱瘓。因此，要做到防微杜漸，實行實時監控，從整體到部分，從部分到局部，只有注重細節，才能夠保證系統正常運行。此外，這些部分構成了集控系統，雖然各自獨立工作，但依然是一個整體，因此，需要集中控制管理，實現系統高效運行。在集控系統中，還有一種系統叫熱機保護，顧名思義，就是保障機組正常運行，減少事故的發生。該系統還能夠保證操作人員的安全，一旦機組出現問題，就可以采取停機的方式防止事故擴大，以免釀成更加嚴重的后果。在不斷實踐中，為了降低集控系統事故發生的可能性，還需要規定安全保護值與極限值，這樣就可以有效防止事故進一步擴大。這兩個數值不能隨意取消或更改，具體情況具體分析。

4 結束語

綜上所述，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：

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（作者單位：江蘇國華陳家港發電有限公司）