探討電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化策略

劉俊廷

摘要：目前，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的電力行業(yè)的發(fā)展也有了提高。電廠集控運(yùn)行汽輪機(jī)的運(yùn)行優(yōu)化對(duì)于電廠的正常運(yùn)行有著關(guān)鍵性的作用。但是在電廠集控運(yùn)行汽輪機(jī)實(shí)際的運(yùn)行過程中，卻有著一些問題的存在，對(duì)其運(yùn)行造成一定程度的阻礙，要想有效解決其運(yùn)行的問題，應(yīng)該采用合理的途徑使其得到有效的優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：電廠集控運(yùn)行;汽輪機(jī)運(yùn)行;優(yōu)化策略

引言

針對(duì)汽輪機(jī)而言，在完成優(yōu)化工作之后，既能夠滿足電廠生產(chǎn)需求，也可以完善集控運(yùn)行系統(tǒng)，大幅提高其資源調(diào)配效果。技術(shù)人員在進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，需要從兩個(gè)角度切入，一是配汽方式，二是啟停，有效控制汽輪機(jī)運(yùn)行。除此之外，還應(yīng)該加強(qiáng)維護(hù)管理，從而確保汽輪機(jī)達(dá)到集控運(yùn)行要求。

1電廠汽輪機(jī)概述

汽輪機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式蒸汽動(dòng)力裝置，也被稱為是蒸汽透平發(fā)動(dòng)機(jī)，在汽輪機(jī)的表面有著大量的葉片結(jié)構(gòu)，高溫高壓蒸汽穿過汽輪機(jī)的固定噴嘴形成加速氣流，最終噴射到汽輪機(jī)表面的葉片上，使得葉片旋轉(zhuǎn)對(duì)外做功，實(shí)現(xiàn)由蒸汽的熱能向轉(zhuǎn)子機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，最終帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行進(jìn)行發(fā)電。汽輪機(jī)是電廠運(yùn)行中所必不可少的設(shè)備，也是我國火力發(fā)電廠中應(yīng)用最為廣泛的設(shè)備，汽輪機(jī)主要有著功率大、能量轉(zhuǎn)換效率高、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)具體的工作原理對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行分類，可以將汽輪機(jī)分為反動(dòng)式汽輪機(jī)和沖動(dòng)式汽輪機(jī)兩種，反動(dòng)式汽輪機(jī)的蒸汽在靜葉和動(dòng)葉中同時(shí)膨脹，并且膨脹的程度也是一樣的，而沖動(dòng)式汽輪機(jī)的蒸汽大部分都在靜葉中膨脹，只有極少一部分蒸汽會(huì)在動(dòng)葉中膨脹。和西方發(fā)達(dá)國家相比，我國對(duì)汽輪機(jī)的應(yīng)用時(shí)間較短，研究、發(fā)展工作的起步時(shí)間也較晚，我國在20世紀(jì)50年代才研制出第一臺(tái)汽輪機(jī)，并且直到十年后才將一臺(tái)100MW的汽輪機(jī)組在電廠中投入運(yùn)行，經(jīng)過數(shù)十年的研究，汽輪機(jī)在我國的發(fā)電廠中得到了廣泛應(yīng)用，并且汽輪機(jī)的功率也在不斷加大，當(dāng)前我國汽輪機(jī)動(dòng)力廠主要生產(chǎn)600MW和1000MW的大功率汽輪機(jī)。

2電廠集控運(yùn)行汽輪機(jī)運(yùn)行過程中存在的問題

2.1配汽的方式存在問題

就當(dāng)今的汽輪機(jī)配汽而言，主要的配汽方式是復(fù)合型的配汽。因?yàn)槠啓C(jī)的運(yùn)行過程中，每一個(gè)階段都需要采用不同的方式來進(jìn)行配汽，這樣才能使其正常運(yùn)行得到保障。比如在剛開啟的低負(fù)荷階段之中，應(yīng)用單閥的形式就可以使其得以良好運(yùn)行，但是在汽輪機(jī)的低負(fù)荷運(yùn)行過程之中，不但運(yùn)行效率很低，而且運(yùn)行之中也會(huì)消耗很多的能量。

2.2啟停方面存在的問題

汽輪機(jī)的啟停其實(shí)就是對(duì)其應(yīng)變能力的考察，在其正常的運(yùn)行狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子有著不確定的蒸汽參數(shù)，其數(shù)值會(huì)出現(xiàn)升降變化，而轉(zhuǎn)子內(nèi)部將會(huì)處在一個(gè)動(dòng)態(tài)溫度之中，使得轉(zhuǎn)子始終處于高溫高壓的工作環(huán)境之內(nèi)。如果在運(yùn)行的過程中沒有對(duì)蒸汽參數(shù)加以有效處理，汽輪組工作的效率就會(huì)很容易下降，同時(shí)也會(huì)對(duì)汽輪機(jī)組使用壽命造成不利影響。

2.3汽輪機(jī)組能方面存在的問題

汽輪機(jī)的消耗故障主要是由于氣閥的影響，就目前的汽輪機(jī)氣閥而言，主要可以分為兩種類型，第一種是單閥，第二種是順序閥。這兩種氣閥主要的區(qū)別就表現(xiàn)在調(diào)節(jié)過程之中，單閥是通過蒸汽的參數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，而順序閥則是通過汽輪機(jī)的噴嘴來實(shí)現(xiàn)的。因此在運(yùn)行的過程中，這兩種調(diào)節(jié)的方式都會(huì)受到條件的限制，僅僅在氣閥有著足夠大壓力的情況下才可以運(yùn)行。這樣就使得汽輪機(jī)運(yùn)行的過程中容易出現(xiàn)一些問題。比如外缸形狀的變化、噴嘴的變形，甚至?xí)?dǎo)致機(jī)組能力出現(xiàn)問題或者是機(jī)組的封閉性出現(xiàn)問題，使得能源的消耗加大。

3電廠集控運(yùn)行汽輪機(jī)的優(yōu)化措施

3.1配汽方式和啟停的優(yōu)化

當(dāng)汽輪機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，無法確保其負(fù)載的穩(wěn)定性，在低負(fù)載條件之下，同樣需要以汽輪機(jī)為對(duì)象，有效控制其運(yùn)行能耗。對(duì)于該要求，以往所應(yīng)用的復(fù)合配汽方式無法達(dá)到，因此，相關(guān)工作人員必須有效開展優(yōu)化工作，解決好低負(fù)載條件下的能源消耗問題。汽輪機(jī)無論是在高負(fù)荷條件下還是低負(fù)荷條件下，通過應(yīng)用三閥式配汽方式，均可滿足其運(yùn)行需求，并且達(dá)到能耗方面的要求，當(dāng)處于高負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，這一方式還能夠分擔(dān)負(fù)荷，保證運(yùn)行效率。為節(jié)約能源，可加強(qiáng)對(duì)一系列有效方式的應(yīng)用，比如提高轉(zhuǎn)換效率等。正因以上種種優(yōu)勢，逐漸擴(kuò)大該配汽方式的應(yīng)用范圍。除此之外，相關(guān)工作人員需要優(yōu)化啟停過程，即使重復(fù)啟停，仍舊能夠?qū)⒛芎目刂圃诤侠矸秶小Ｔ趦?yōu)化啟動(dòng)的過程中，通常有機(jī)結(jié)合兩個(gè)構(gòu)成部分，一是高壓缸，二是中壓缸，基于此啟動(dòng)設(shè)備。當(dāng)優(yōu)化停止時(shí)，為節(jié)約能源減少消耗，往往應(yīng)用兩種方式，一種是滑參數(shù)停機(jī)，另一種是額定參數(shù)停機(jī)。相較于后者，前者的優(yōu)勢更加突出，在優(yōu)化汽輪機(jī)時(shí)能夠發(fā)揮更大作用。

3.2機(jī)組和循環(huán)水泵的優(yōu)化

在汽輪機(jī)中，無論是機(jī)組還是循環(huán)水泵都占據(jù)相當(dāng)重要的地位，是必不可少的輔機(jī)設(shè)備，相關(guān)工作人員應(yīng)該確保其高速運(yùn)轉(zhuǎn)，并且性能可以達(dá)到運(yùn)行需求，這樣才能夠防止對(duì)汽輪機(jī)良好運(yùn)行產(chǎn)生影響。從設(shè)計(jì)人員角度來講，當(dāng)優(yōu)化機(jī)組時(shí)，應(yīng)該從兩個(gè)角度著手優(yōu)化其性能參數(shù)，一是節(jié)約能源和降低消耗，二是高效運(yùn)行。以循環(huán)水泵為對(duì)象，在開展優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的過程中，應(yīng)該有效控制凝汽器，使其在最好壓力狀態(tài)之下，基于此，不管是水泵功耗還是機(jī)組能耗均會(huì)影響這一設(shè)備的壓力，而汽輪機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，能夠使功耗與能耗彼此抵消，兩者的差值即為凝汽器壓力。因此，在蒸汽器壓力處于最佳狀態(tài)時(shí)，功耗與能耗均實(shí)現(xiàn)最小化。

3.3保證汽輪機(jī)最佳真空狀態(tài)

相關(guān)人員在開展優(yōu)化工作的過程中，同樣需要以汽輪機(jī)為對(duì)象，不斷完善其真空狀態(tài)，確保其最佳化。當(dāng)具體進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，全面監(jiān)督與控制真空系統(tǒng)，為其嚴(yán)密性提供重要保障。當(dāng)進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)問題，必須在第一時(shí)間進(jìn)行彌補(bǔ)和處理。對(duì)于真空系統(tǒng)而言，循環(huán)水泵運(yùn)行狀況非常重要，是一項(xiàng)不容小覷的間接影響因素，并且需要將維護(hù)對(duì)策落到實(shí)處，為循環(huán)水泵提供重要保障，使其安全性以及可靠性處于最佳狀態(tài)。從密封性角度來講，凝汽器中的兩個(gè)組成部分會(huì)產(chǎn)生較大影響，一是軸封系統(tǒng)，二是水封系統(tǒng)，因此工作人員應(yīng)對(duì)兩者進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控。除此之外，真空系統(tǒng)還與保護(hù)裝置相連，必須確保此類裝置工作狀態(tài)始終正常，并且其相關(guān)參數(shù)達(dá)標(biāo)。

3.4提高工作人員的綜合素質(zhì)

針對(duì)電廠工作人員綜合素質(zhì)較低的問題，電廠需要提高工作人員的錄用門檻，選擇綜合素質(zhì)高、專業(yè)水平高的工作人員進(jìn)入生產(chǎn)一線工作。同時(shí)，針對(duì)錄用的工作人員，電廠需要及時(shí)組織他們進(jìn)行教育培訓(xùn)，向工作人員灌輸生產(chǎn)知識(shí)，灌輸汽輪機(jī)的操作知識(shí)，確保工作人員有著極高的綜合素質(zhì)、專業(yè)水平，能夠熟練操作各種儀器、設(shè)備，能夠掌握汽輪機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀況，并且能夠自行解決汽輪機(jī)發(fā)生的簡單故障問題。

結(jié)語

汽輪機(jī)的配汽問題、疏水系統(tǒng)問題以及整體存在問題都是汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中常見的故障問題，電廠需要對(duì)汽輪機(jī)的配汽方式進(jìn)行不斷調(diào)整，加大對(duì)汽輪機(jī)維護(hù)保養(yǎng)的力度，并提高工作人員的綜合素質(zhì)，確保汽輪機(jī)能夠穩(wěn)定、高效的運(yùn)行，最終確保電廠整體生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行，促進(jìn)電廠的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王永明，王文斌，戴睿杰.電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)存在的問

題及優(yōu)化策略[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2019（09）：126-127.

[2]薛劼.電廠集控運(yùn)行汽輪機(jī)的優(yōu)化措施分析[J].科技風(fēng)，2019（19）：171.

[3]吳偉懷.電廠集控運(yùn)行汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化措施研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（19）：194-195.

[4]葉博.電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化策略探討[J].機(jī)電信息，2018（36）：81-82.