電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化策略探討

王文宇 國家能源蓬萊發(fā)電有限公司

在當(dāng)前電廠的發(fā)展過程中，重視汽輪機(jī)的優(yōu)化和改進(jìn)，對提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。在汽輪機(jī)優(yōu)化改造過程中，要了解汽輪機(jī)日常運(yùn)行中存在的能耗問題，以便采取有針對性、有效的優(yōu)化措施，保證汽輪機(jī)的優(yōu)化效果，提高汽輪機(jī)的運(yùn)行效率促進(jìn)電廠的長期可持續(xù)發(fā)展。

一、電廠汽輪機(jī)概述

在電廠運(yùn)行過程中，汽輪機(jī)屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械。在汽輪機(jī)的相關(guān)的實際方面的運(yùn)行中，可以利用脈沖作用原理將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，進(jìn)而發(fā)電。應(yīng)用中的比沖原理是利用蒸汽噴嘴中的蒸汽方面來進(jìn)行沖激。蒸汽通過動葉風(fēng)道后，方向可得到改變，作用于汽輪機(jī)葉片上。這樣，葉輪就可以轉(zhuǎn)動，然后熱能就可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。汽輪機(jī)方面的起動的相關(guān)原理是當(dāng)汽輪機(jī)的蒸汽作用在汽輪機(jī)葉片上時，風(fēng)道中的膨脹和恒定加速度使葉片連續(xù)轉(zhuǎn)動，使葉片轉(zhuǎn)動做功。汽輪機(jī)的工作原理決定了其具有明顯的機(jī)械設(shè)備方面的相關(guān)，導(dǎo)致汽輪機(jī)能耗較高。汽輪機(jī)運(yùn)行時功率大，熱效率高。因此，在對汽輪機(jī)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)時，需要把重點(diǎn)放在汽輪機(jī)的節(jié)能上。

二、電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化策略

（一）對汽輪機(jī)的配汽方式進(jìn)行改進(jìn)

汽輪機(jī)的運(yùn)行效率方面的相關(guān)的影響因素之一就是汽輪機(jī)方面的配汽方式。要想有效地提高汽輪機(jī)方面的運(yùn)行效率就可以適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)配汽方式。采用三閥配汽方式代替單閥和順序閥配汽方式，集控系統(tǒng)方面的負(fù)荷可以得到降低，達(dá)到節(jié)能的目的。使用三閥配汽時，閥門的密封度是否合格要定期的進(jìn)行檢查。一旦閥門密封不夠，就會降低配汽方面的效率，相關(guān)的設(shè)備就會損壞。三閥配汽方式可以有效的提高汽輪機(jī)方面的工作效率，整個相關(guān)的集控系統(tǒng)方面的安全運(yùn)行可以得到保證。

（二）優(yōu)化給水泵供水方式

恒速給水是給水泵方面常用的相關(guān)的給水方式，這方面也可以對汽輪機(jī)的運(yùn)行方面的效率受到影響。通過對平動泵的特性方面的曲線進(jìn)行研究，給水泵的轉(zhuǎn)速可以得到改變，給水的變速可以得到實現(xiàn)。當(dāng)給水實現(xiàn)變速時，給水泵的水流量調(diào)節(jié)可以在一定的相關(guān)程度上得到控制，給水流量方面的變速方面的供給可以實現(xiàn)，給水泵的效率可以得到大大的提高，從而汽輪機(jī)的運(yùn)行方面的效率可以得到提高，同時由于能源消耗導(dǎo)致的故障可以得到避免。

（三）對汽輪機(jī)的密封水系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整

汽封水系統(tǒng)是汽輪機(jī)的重要組成部分。良好的密封水系統(tǒng)能保證汽輪機(jī)正常工作。密封水系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問題，將給汽輪機(jī)的運(yùn)行帶來隱患。因此，應(yīng)調(diào)整密封水系統(tǒng)，保證給水泵隨時正常供水和回水。密封水系統(tǒng)的維護(hù)至關(guān)重要。定期檢查能發(fā)現(xiàn)密封水系統(tǒng)是否存在密封不良隱患，及時檢查解決，為汽輪機(jī)的運(yùn)行提供安全的環(huán)境。

（四）更新汽輪機(jī)啟停方案

常規(guī)方式下，汽輪機(jī)的啟動方式主要是高中壓缸聯(lián)合啟動方式。啟動過程包括鍋爐點(diǎn)火、暖管脈沖、轉(zhuǎn)子升速暖機(jī)、帶負(fù)荷并聯(lián)等；汽輪機(jī)的停機(jī)過程不是突然完成的，而是在一段時間內(nèi)，各部件的工作逐漸停止，進(jìn)汽量逐漸減少，直至完全停止，最后停止主汽閥將關(guān)閉（所有部件的溫度也將緩慢下降）。

（1）根據(jù)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過程中的損耗率、壽命、熱變形和脹差，準(zhǔn)確計算出轉(zhuǎn)子的溫度和變化率，以減小誤差。

（2）汽輪機(jī)的溫度變化率會隨著機(jī)組設(shè)備放熱系數(shù)的變化而變化，因此將其控制在一個相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)是可行的，能耗較小。

（3）在各測點(diǎn)對溫度、脹差、振動等進(jìn)行監(jiān)測，不得超限，以便及時發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)運(yùn)行中的異常參數(shù)變化。

（4）最佳溫度匹配應(yīng)在盤車預(yù)熱和正溫差啟動過程中實現(xiàn)。

（5）在保證設(shè)備安全的前提下，要盡可能縮短啟動時間，有效降低電能和燃油消耗，從全局上優(yōu)化汽輪機(jī)運(yùn)行過程。

（6）在優(yōu)化期間，技術(shù)人員可將額定參數(shù)停機(jī)模式改為滑動參數(shù)停機(jī)模式，以保證停機(jī)過程中各部件的有效冷卻，提高后期設(shè)備的維護(hù)效率。

（五）海水冷卻塔使用條件

首先，溫度排放將受到限制。對沿海各電廠、環(huán)保部門、海事部門等部門提出了更高的要求，限制了這些電廠的溫度和排水量。因此，不能采用直流取排水系統(tǒng)。有關(guān)單位開始考慮使用海水冷卻塔。其次，選擇較好的冷卻水系統(tǒng)方法，一些沿海工程會受到地形、水位等條件的影響。直流取排水方案難度較大，工程造價也較高，可考慮采用海水冷卻塔法。最后，排煙塔具有防腐功能，可以使用。沿海地區(qū)電廠如決定采用煙塔，可考慮采用海水塔方案。因為煙塔和海水塔在使用過程中，要加強(qiáng)腐蝕，二者結(jié)合起來，可以達(dá)到雙重預(yù)防的目的，節(jié)省大量的資金。

（六）完善汽輪機(jī)管理及維護(hù)工作

為保證汽輪機(jī)正常運(yùn)行，有關(guān)單位和工人應(yīng)定期對汽輪機(jī)進(jìn)行維護(hù)和管理。汽輪機(jī)啟動前，應(yīng)仔細(xì)檢查所有設(shè)備和部件，以減少事故發(fā)生的概率，特別是一些高壓設(shè)備，以確保其正常運(yùn)行。例如，要定期徹底清理高壓管道，保證高壓管道的傳熱效率。在傳遞過程中，也可以減少能量損失。此外，還需及時調(diào)整高壓加熱系統(tǒng)，逐步提高鍋爐設(shè)備給水溫度，注意高壓加熱器正常運(yùn)行的維護(hù)，確保在運(yùn)行過程中能有適當(dāng)?shù)乃弧?/p>

總之，汽輪機(jī)是火電廠重要的設(shè)備部件之一。有效地改善汽輪機(jī)能耗水平，有利于降低電廠的整體能耗。