電廠汽輪機輔機的設計及運行優(yōu)化

周曉暉

摘要：隨著時代的進步。電廠的發(fā)展也十分迅速。要想提高電廠的經濟效益，合理控制電廠汽輪機輔機的優(yōu)化運行是很重要的。合理控制汽輪機輔機的運行參數，保持機組的最佳運行狀態(tài)，不僅可以減少輔機的設備能耗，而且還能夠在節(jié)能減排中起到很大的促進作用。對此，在我國各大電廠日常運營中，我們要要知曉汽輪機輔機的工作原理，進行定期的檢修維護，在當今能源競爭較為激烈的社會背景下，增強電廠汽輪輔機的節(jié)能減排功效更是我國電廠未來發(fā)展所面臨的重要課題。本文首先對電廠汽輪機輔機檢修維護的具體方式方法，根據電廠汽輪機輔機工作原理進行闡述并提出對電廠汽輪機輔機節(jié)能改造的具體措施。

關鍵詞：電廠;汽輪機;輔機;優(yōu)化

引言

近年來，電力行業(yè)取得了較快的發(fā)展，電廠作為電能的主要生產企業(yè)，其為了能夠更好的滿足社會發(fā)展過程中對電能的需求，則需要在現有設備基礎上，不斷的通過調整來確保設備效率的提升，降低設備運行過程中的消耗，確保設備運行的經濟性。汽輪機作為電廠的主要生產設備，其主機無論是出力還是運行效率都處于較高的水平。但長期以來由于對汽輪機輔機設備缺乏重視，無論是配套裕量還是運行效率都達不到設計的水平，從而導致輔機運行過程中存在著資源的嚴重浪費。因此需要對輔機的運行方式進行優(yōu)化，對其運行技術進行改進，從而確保輔機運行效率和出力的提高，確保汽輪機運行的經濟性。

1電廠汽輪機輔機運行概述

1.1高壓加熱器

高壓加熱器存在的主要問題是泄漏頻繁、管道異常振動、水位調節(jié)裝置無法正常使用和水位波動較大等。究其原因主要和設備設計不合理而引起局部溫度上升和水位波動現象，從而影響水位調節(jié)器的運行，另外管子接口處銜接不到位也會引起泄漏的問題。為解決泄漏的問題，首先必須明確故障原因，而泄漏原因大部分和疏水閥門開度不合理有關，所以必須合理調整閥門的開度，在檢修維護時采用隔離按鈕進行隔離可起到較好的防泄漏作用。

1.2給水泵裝置

給水泵裝置容易出現的問題是給水泵異常振動、汽化和子磁化、冷卻水入口堵塞等。若動靜部件距離較大就會產生異常振動，所以必須改進部件的制作工藝。另外也可以通過合理設計磁性濾網來解決子磁化的問題。

1.3凝汽器

凝汽器的主要問題是泄漏，原因是因為其表面出現了大面積的腐蝕，可采用涂抹防腐蝕油漆來預防。另外凝汽器排氣壓力和真空度不合理也會影響汽輪機輔機的工作，可采取提高凝汽器真空度和排氣壓力的方式來解決。具體方法是利用噴射式裝置排出真空裝置中的壓力可有效提高真空度，同時通過抽取壓力水來提升真空度。現在有不少電廠使用真空泵但是需要的能量較大、能耗較大，為此從經濟發(fā)展的角度來看還是應該優(yōu)先選擇真空抽氣裝置進行優(yōu)化，不僅能優(yōu)化運行方式還能降低經濟成本。

2電廠汽輪機輔機常見故障

2.1調速系統(tǒng)擺動

調速系統(tǒng)擺動是汽輪機輔機最常見的故障問題之一，也是故障問題最為明顯的一種，從汽輪機輔機開啟時，轉子定速的時間開始逐步延長，但定速參數的準確性卻在不斷下降，工作人員需要花費大量時間進行設備參數調整和參數試驗。然后在輔機運行過程中，主泵中油壓數值會突然出現上下極值變化最后回復原值，變化時間長短不一，且同時高壓調速氣門門閥因為無法承受油壓極端變化，自身跟隨油壓值變化產生振動，進而造成軸瓦結構被損壞。

2.2汽輪機輔機油系統(tǒng)出現一定的問題

在電廠汽輪機輔機進行工作的時候需要進行燃煤的工作，燃煤的過程中帶來的危害很大，存在一定的灰塵等。在很多的小細節(jié)方面，人們往往會忽略對汽輪機輔機的系統(tǒng)出現的問題。比如說在進行汽輪機輔機的維修時，不對于電廠工作車間存在的雜塵問題容易被忽略掉。油系統(tǒng)因此會混入一些小塵土或者是小顆粒，會對設備產生一定的損害。如果汽輪機輔機油系統(tǒng)不能正常運行的話，會使得整個過程出現一定的問題。原因是什么呢？其實是因為油系統(tǒng)出現問題時會使得汽輪機輔機出現堵塞的情況，導致汽輪機閘門被卡住，使整個設備不能正常的運行。

2.3輔機異常振動

常見的汽輪機輔機異常振動主要以氣流激振、轉子熱變形以及摩擦振動為主，雖然3種輔機異常振動的原因不相同，但是其主體振動表現是一致的，技術人員在判定輔機異常振動過程中，需要采集其他信息數據才能夠“對癥治療”，實現“藥到病除”，氣流振動會存在振動故障發(fā)生突然、多項運行參數發(fā)生不一變化且低頻分量呈現數值上升的情況，而轉子熱變形造成的振動是一個長期性過程，前期會存在設備以備頻振幅小幅度增加，到了后期1倍頻振幅明顯增加，且冷態(tài)啟機后振動便會明顯展現出來;若是以上特點都沒有，同時汽輪機輔機運行還存在一定的雜聲，則可以歸屬于摩擦振動。

2.4凝汽器真空偏低

凝汽器是汽輪機輔機中不可缺少的重要組成部件之一，其能夠通過抽氣裝置將鍋爐中煤炭燃燒產生的高溫煙氣抽入汽輪機設備中，然后利用凝結水泵和循環(huán)水泵將高溫煙氣中熱能量“吸取”出來，從而帶動汽輪機運動產生電力能源，要注意的是整個過程中都是需要在真空環(huán)境下，一旦真空環(huán)境被破壞或者真空濃度被“稀釋”，則高溫煙氣所帶來的溫度便會受到周圍燃燒環(huán)境的影響，隨著周圍環(huán)境溫度共同上升，溫度上升速度超過凝結冷卻速度，進而造成循環(huán)水溫也逐步上升，溫度差逐步變小所“吸取”的能源自然也會減少，進而凝汽器工作效率和質量開始下降。

3汽輪機輔機運行的優(yōu)化方式

3.1調速系統(tǒng)擺動檢修方法

針對汽輪機輔機中調速系統(tǒng)擺動故障因素，其檢修方式主要以控制調速系統(tǒng)中各個零件與運行系統(tǒng)為內容，深入到調速系統(tǒng)結構中，首先，為了保障各個重要零件結構的完整性和清潔性，定期對其進行清潔和檢查，特別是濾網和閥門，濾網容易出現物質堵塞，閥門容易被污漬和雜質腐蝕，對已經發(fā)生損壞和老化的零件設備則立即進行更換，保障調速系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，并同時利用現代監(jiān)控設備，基于實時跟進調速系統(tǒng)的運行情況以及調速系統(tǒng)擺動故障特點的基礎上，提前制定相應的管理措施和應急方案，一旦監(jiān)控設備發(fā)現問題，監(jiān)控總系統(tǒng)便會在檢修人員達到問題位置之前，先采取一定應急措施，有效控制故障問題，避免問題影響和破壞擴大化，在不影響汽輪機輔機正常運行的情況下，有效解決調速系統(tǒng)擺動故障問題，確保火力發(fā)電廠電力能源的正常供應。

3.2對汽輪機機油系統(tǒng)進行詳細檢修

在發(fā)電廠的運行中，保持工作環(huán)境的清潔十分重要，油系統(tǒng)首先做到的就是清潔，目的是為了避免灰塵對其產生的影響。，油系統(tǒng)的清潔工作做到位的話對于設備進行工作時產生的摩擦能夠進一步緩解，起到很好的潤滑的效果，如果油系統(tǒng)中有一定的混合物，會產生一定問題，比如說設備的摩擦進一步增強，從而導致系統(tǒng)的溫度有明顯的上升的情況，從而會導致汽輪機運行是受到一定的障礙。對油系統(tǒng)進行相應的清理工作時可以采用油循環(huán)的清理方法，油系統(tǒng)出現問題進一步規(guī)避，更好的辦法是，對濾油工作不容忽視，及時定期的排查，可以降低此問題出現的可能性。另外還可以對軸瓦進行相應的檢查工作，檢查軸瓦是否存在摩擦等問題的出現，一旦出現此問題需要及時地進行修檢和維護。

3.3做好汽輪機異常振動的檢修

在運行過程中振動是不可避免的，異常振動的原因有多種，我們要根據不同情況，采取不同的方式進行故障排查和維修。如果汽輪機機組的振動源是汽輪機葉片，則考慮的是否存在汽流紊亂引起的汽輪機葉片受力不均勻，需要運行工作人員調整運行參數，避免發(fā)生汽輪機發(fā)生激蕩振動。如果是由于機械摩擦引起的振動，則可以觀察碰磨情況，通過降低轉速看汽封齒碰磨對轉子振動影響;如果振動消除，可以適當增加轉速觀察振動情況，如果振動徹底消失，可以正常升速運行，如果振動未消除，需要停機檢查碰磨處，對其進行修復處理。

3.4凝汽器真空偏低檢修方法

凝汽器真空偏低檢修方法也是“因地制宜”，從造成故障問題的源頭進行檢修和預防，首先，因為長期運行造成凝汽器密封位置被污漬和雜質所腐蝕和損壞的情況，施工人員需要全面進行清理，不僅僅是被腐蝕和損壞位置，而是整體凝汽器都需要進行清理，特別是容易出現和存在污漬位置，避免該類問題的反復出現，影響凝汽器正常運行生產;其次，因為安裝不到位造成的真空問題，除了強化施工人員專業(yè)能力水平以外，還需要在結束凝汽器安裝之后，對凝汽器進行真空密封效果檢測，通過采用灌水檢漏試驗，對容易出現真空泄漏的凝汽器汽側和真空系統(tǒng)進行檢測，確保凝汽器不泄漏后再進行使用和運行，以保障汽輪機輔機運行的高效率和高質量。

4電廠汽輪機輔機的技術改進措施

4.1改進輸送水體系

輸送水體系對輔機的正常運作有著至關重要的影響，一旦輸送水體系出現震蕩等問題，便會導致水泵口出現崩裂，甚至是大量漏水的現象，對電廠造成了巨大的經濟損失。這種問題的產生與輸送水體系不合規(guī)格有著密切關系，改進方法為在凝氣設備處直接安置與空氣接觸的輸送水泵，這樣便可有效的消除由于水泵沖撞而產生的震動情況。

4.2進一步對輸送水位調控力度進行加強

電廠汽輪機輔機在運行過程中，會受到輸送水位高低的影響，所以為了更好的提高汽輪機輔機的工作效率，則需要根據實際情況來進行技術改進。在輔機工作過程中，其輸送水位通常情況下會達不到預期的設計要求，從而導致輸送水處的溫度出現升高的情況，甚至還會有氣流沖擊問題的發(fā)生，所以需要對輸送水位高度預期的設計進行降低，這樣才能提高其靈活性，確保其操作范圍的進一步擴大。同時還需要對其進行實驗來確保方案的最優(yōu)性。另外還需要對輸送水位的支撐高度進行提高，這也會實現對輸送水位調控力度的改進。

4.3增加輔機偶合設備效率

偶合器、渦輪等儀器都屬于汽輪機輔機的偶合設備，其在運行過程中會有較大軸向力產生，但由于在運行過程中渦輪扭矩會發(fā)生不穩(wěn)定的情況，而且目前為止還沒有根本性的解決措施，所以在這些偶合設備長期的運行過程中，極易趣出現斷裂及振幅過大的問題，對工作效率產生較大的影響。因此需要采取科學有效的方法來確保輔機偶合設備的功率能夠增加。在實際工作中，往往會通過焊接偶合機的箱體來提高其強度，確保其使用限度能夠提高。同時還可以對起動扭矩的頻率進行適當的降低，這樣就可以有效的降低阻力所帶來的影響。另外就是要對輔機偶合設備進行定期的維修和養(yǎng)護，確保設備的工作性能處于最佳的狀態(tài)。

結語

電廠檢修工作是維護電廠安全、正常運行的重要保障，對于汽輪機輔機的常見故障必須要通過日常的定期維護，提高機械設備的各種相關聯(lián)的優(yōu)化，對汽輪機輔機常見的故障點進行數據統(tǒng)計，對故障方面的原因、解決方法進行歸納總結，便于出現故障時能夠快速排除故障。同時電廠汽輪機輔機的改造技術也要有所提升，面向更加節(jié)能的方向發(fā)展，提高能源轉換效率，從而提升電廠設備運行效率，提升我國電廠可持續(xù)發(fā)展進程。

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