電廠集控運行汽輪機的優化措施分析

史志國

摘要：隨著電廠規模大不斷擴大，其能耗水平也逐漸增高，集控系統中汽輪機作為非常重要的設備裝置對電廠整體運行有著極大的影響，文章主要對電廠汽輪機結構組成進行分析，并探討相應的優化措施。

關鍵詞：電廠集控;集控運行;汽輪機;集控優化

引言

優化后的汽輪機不僅可以滿足電廠生產要求，還可以使集控運行系統的額資源調配效果更顯著。在汽輪機優化中，技術人員可以從配汽方式和啟停方面入手，使其運行受控，還可以將汽輪機機組和循環水泵等作為重點優化對象。在汽輪機運行中農，還要做好維護管理工作，如此汽輪機才能滿足集控運行要求。

1電廠汽輪機結構組成及其工作原理

一般火力發電廠中使用的汽輪機也稱蒸汽透平發動機，是一種旋轉式蒸汽動力裝置，高溫高壓蒸汽穿過固定噴嘴成為加速的氣流后噴射到葉片上，使裝有葉片排的轉子旋轉，同時對外做功，具有單機功率大、效率高、壽命長等優點。汽輪機的本體結構分為固定部分和轉動部分兩大類。其中，固定部分包括氣缸、滑銷系統、隔板、噴嘴、汽封、軸承等一些固定零部件;轉動部分主要包括主軸、葉輪、葉片、拉筋、圍帶等緊固件。汽輪機的工作原理是將蒸汽熱能轉化為機械功的外燃回轉式機械，將來自鍋爐的蒸汽進入汽輪機后，依次經過一系列環形配置的噴嘴和動葉，將蒸汽的熱能轉化為汽輪機轉子旋轉的機械能。蒸汽在汽輪機中，以不同方式進行能量轉換，便構成了不同工作原理的汽輪機。同時，汽輪機除了本體結構外，還包括蒸汽系統設備、凝結水系統設備、給水系統等其他輔助設備裝置，共同組建成為電廠的發電單元。

2存在的問題

2.1配汽方式上的問題

就現在的情況來看，汽輪機的配汽方式上主要采用的是復合型配汽這種方式。當汽輪機實際進行工作的過程中，不同的階段都需要不同的配汽方式來保障汽輪機的正常運行。比如說在汽輪機的低負荷或者剛開啟動的階段，只要采用單閥這種方式就可以讓汽輪機運行起來，但是在低負荷這個階段運行時，不僅運行的效率比較低而且還會消耗非常多的能量。

2.2汽輪機啟停

汽輪機運行中，轉子運行狀態不會始終如一，即使汽輪機處于正常狀態，轉子也會發生變化，變化主要為表面蒸汽參數，該變化還會引發內部溫度變化。所以汽輪機中的轉子會處于高壓高溫工作狀態。在轉子變化過程中，參數處理容易出現失誤。該失誤對能耗控制影響最大，當汽輪機處于啟停狀態時，能耗會失控，能量消耗會變大，而汽輪機本身的運行情況和質量也會受到負面影響。

2.3設備本身問題

汽輪機作為電廠發電的主要機械設備，往往消耗大量的能源物質才能產生所需要的電力能源，其能量的轉化效率較低，這主要受制于汽輪機技術方面的原因。目前，國內的汽輪機的技術與世界先進水平還存在著一定差距，汽輪機的技術革新進展較為緩慢，這直接導致了國內電廠使用的汽輪機運行效率低下，能耗居高不下

3電廠汽輪機部分輔機系統實際優化方案

2.1以凝汽設備為對象開展優化工作

凝汽設備是凝汽式汽輪發電機組一組很重要的設備。凝汽器的主要作用是在汽輪機的排汽口建立并保持高度真空。將低壓缸排出的蒸汽凝結成水，然后回收到給水系統進行循環利用。凝汽設備主要包括：凝汽器、真空泵（或抽汽器）、凝結水泵。影響凝汽器真空度的原因有很多：如循環水入口水溫、凝汽器端差、循環水的溫升、換熱面積、冷卻水量、蒸汽負荷、真空系統的嚴密性等。在設計階段，凝汽器真空度的最佳選擇設計。循環冷卻水溫取決于環境溫度，相對穩定。蒸汽負荷是根據鍋爐來汽及抽汽系統決定的，一般汽機及鍋爐選好后，這些數值都是比較確定的數據。而當換熱面積一定的情況下，只有增加冷卻水量才能是提高凝汽器的真空度，冷卻水量的增加會導致循環水泵的流量增大，則導致循環水泵的能耗增加。故設計階段考慮的真空最佳數值，則是提高真空度可以使汽機能耗的減小與增加水量使循環水泵能耗的增加的比較最佳值。在運行階段，提高凝汽器真空度的方式分析。

3.2優化汽輪機啟停

汽輪機在啟動的過程中，往往都是采用的高中壓缸聯動配合的這種啟動方式。但是在具體的操作過程中，電廠采用這種方式啟動汽輪機，很容易就會導致高壓缸中的溫度逐漸升高，這樣只會導致能量大量損失。為了減少目前的這種問題的出現，我們可以采用降低高壓缸的排汽溫度或減少啟動過程中蒸汽預定壓力。一旦出現高壓缸溫度上升的問題迅速的打開高壓缸的排汽逆止門，這樣可以增加氣體流通量，有效的降低溫度。

3.3做好汽輪機管理維護工作

汽輪機組需要一直處于正常運行狀態，電廠集控運行效率才會得到保證。電廠需要制定機組運行維護計劃，安排專業的維修人員，對機組設備進行定期檢查，使相關的高壓設備或關鍵設施得到有效檢修。在管理維護中，維修人員還要對高壓管道和高壓加熱系統進行有效清理和管理，使其運行過程能耗受控。

3.4汽輪機調節系統的優化改造

以透平油為工作介質，利用機械液壓方式作為傳統汽輪機配備的調節功能系統，進行汽輪機的載荷與轉速的調節。在改造優化過程中，可以引入數字化的技術，采用數字電液調節系統，保證調節系統的靈活性，可以進行數據的采集，顯示結果直觀等特點。同時，數字化的調節系統具備報警、保護、超速控制、制圖輸出等功能，便于汽輪機的時時監控，有效地提高機組的運行控制能力。

3.5改進輸送水體系

輸送水體系對汽輪機輔機運行具有直接影響，如果該體系出現問題或故障，容易造成水泵崩裂，故障嚴重甚至會引發大范圍漏水情況，為企業帶來嚴重的經濟損失。所以，電廠要給予高度重視，通過改進輸送水體系保證汽輪機輔機的正常運行。目前，大多數電廠主要采用在凝氣設備與空氣接觸部位安裝輸送水泵的方式進行改進，此措施可以有效解決水泵沖擊造成的震動問題，確保輸送水體系安全，但是此改進方式需要結合具體生產情況靈活運用。電廠可通過采用加緊節門或安裝減震設備的方式進行改進，在保證輸送水體系運行質量的基礎上，發揮體系的節能優勢。

3.6保證汽輪機最佳真空狀態

真空狀態主要反應凝汽器的運行情況，其會對機組單元安全可靠性產生直接影響，在過去，汽輪機的真空狀態一般較低，這會影響汽輪機運行效率。所以優化設計人員還要致力于提高汽輪機的真空狀態，使其處于最佳狀態。在優化設計中，主要對汽輪機的真空系統進行監控，使其嚴密性得到保證。在監控中，如果出現漏洞，還要及時補漏。汽輪機組循環水泵的運行情況會對真空系統產生間接影響，工作人員還要落實維護措施，使前者運行安全可靠。凝汽器中的軸封系統和水封會影響真空系統的密封性，所以其也需要被納入到監控范圍內。軸封加熱器處的水位還要滿足標準要求。水封設備質量與性能還要滿足密封性要求，避免其成為失水漏氣罪魁。抽氣器在切換運行操作過程中，不能出現差錯，不能對真空系統造成影響。真空系統連接著相關的保護裝置，該裝置需要一直處于正常運行狀態，性能參數需要滿足標準要求。在檢查中，如果出現整定值不滿足要求，還需要調整該參數。

結語

社會的不斷發展，對于能源的需求量也逐漸的增多，電能作為其中一項非常非常重要的能源，對于發電廠來說就應該不斷的提升自身的發電效率以及發電的能力。雖然就目前而言汽輪機在使用上還存在很多的問題，但是只要把這些問題解決了，不僅僅可以提升汽輪機的使用時間，減少汽輪機的運行事故，還可以提升電廠的發電效率，提升經濟效益。

參考文獻

[1]葉博.電廠集控運行中汽輪機運行優化策略探討[J].機電信息，2018（36）：81-82.

[2]尚余鵬.淺談電廠集控運行汽輪機運行的優化措施[J].南方農機，2018，49（05）：148-149.

[3]覃成剛.電廠集控設計與運行技術探討[J].河南科技，2016（13）：29-31.