火電廠汽輪機的優化運行策略研究

馬文良，付圣達

（國家能源集團華北電力有限公司廊坊熱電廠，河北 廊坊 065000）

引言

近年來，電力資源作為一種應用便捷的清潔型能源，在工業生產以及日常生活中均被廣泛應用，而隨著我國社會經濟的快速發展，國內的用電需求不斷上升，使得火電廠汽輪機的運行面臨著更高要求，必須嚴格做好火電廠汽輪機的運行管理，保證火電廠汽輪機的穩定運行。但是火電廠汽輪機的內部結構比較復雜，很容易出現各種各樣的故障，導致火電廠的生產受到影響。通過對火電廠汽輪機的優化運行策略進行探究，有利于提出一些可靠的參考依據，使火電廠汽輪機能夠處于最佳的運行狀態，同時，這也在某種程度上保障了供電的穩定性，促進了供電目標的達成。

1 火電廠汽輪機的運行現狀

隨著火電廠的持續發展，汽輪機在火電廠生產中的地位越加重要，且火電廠汽輪機的運行效率普遍較高，能夠體現出較強的實用性和經濟性。在火電廠的日常工作中，通過汽輪機進行能量轉換，使群眾對電力資源的需求得到充分滿足。而汽輪機作為一種結構復雜的精密性重型機械，分為轉子和靜子兩個部分，其中轉子部分由主軸、聯軸器、葉輪、動葉片等組成，靜子部分由進汽部分、汽缸、靜葉柵、隔板、汽封、軸承等組成。通過對汽輪機組設計的科學性及合理性進行提升，汽輪機的運行狀態可以進一步改善，但是汽輪機運行中的影響因素較多，依舊無法保證汽輪機的安全穩定運行。第一，在火電廠汽輪機的運行過程中，應按照相關的規定要求對各項指標進行控制，若是這些指標與要求不符，將直接影響到火電廠汽輪機的運行安全，很容易出現各種各樣的安全事故，進而造成較大的經濟損失。比如回熱加熱器、散熱、給水部分旁路漏等，若是加熱器存在問題，勢必會發生安全事故，若是旁路門的嚴密性不足，則很容易出現泄露的情況，使得機組熱效率受到影響。第二，在加熱器上端差減小的時候，出水溫度將有所提升，那么高一級的抽氣總量下降，本級的抽氣總量隨之提升。若是加熱器上端差增大，出水溫度將有所下降，本級的抽氣質量下降，高一級的抽氣總量提升。在加熱器停止工作的情況下，正常的給水溫度與水泵的給水溫度存在差異，熱循環的效率隨之降低。在加熱器出現旁路泄漏的時候，其泄露量較大，其經濟性隨之提升。可以提前準備好備用的疏水泵，方便對加熱器的輸水進行切換，避免因泵的故障造成凝氣器進入疏水的問題[1]。

2 火電廠汽輪機運行優化的要點

2.1 回熱加熱器優化

在火電廠汽輪機的運行優化中，通過優化回熱加熱器能夠對火電廠汽輪機的運行效率進行提升，且能夠對各級抽氣質量進行提升。根據以往火電廠汽輪機的運行情況來看，其回熱加熱器普遍存在問題，想要保證火電廠的工作效率，則必須重視對回熱加熱器的優化，以此提高火電廠的市場競爭力，促進火電廠的持續發展[2]。首先，應充分考慮到不同級別、不同類型的抽氣情況，這主要是因為抽氣返回火電廠汽輪機作出的功與氣壓是一個正比關系，通過優化各級抽氣質量能夠對抽氣做功的功率進行提升，促進火電廠汽輪機的高效運行。其次，為保證回熱加熱器運行產生的經濟效益，需要對回熱加熱器的抽氣壓損變化方向及上下兩端差進行考慮，使火電廠汽輪機能夠處于高效穩定的運行狀態。

2.2 給水泵優化

目前我國火電廠的發展面臨著更加復雜的環境，為提高自身的競爭力，需要對火電廠汽輪機的運行效率進行提升，這一過程應重視對給水泵的優化。在原有定速給水泵的運行中，主要利用鍋爐給水閥門對給水泵的運行動力進行調節，這一過程的操作比較方便，但是也存在一些不足，容易造成較大的損失，尤其在火電廠汽輪機的低負荷運行中，其經濟損失較大。為優化火電廠汽輪機中的給水泵，可以充分利用變速給水泵，使火電廠汽輪機處于最佳的運行狀態。與定速給水泵相比，變速給水泵體現出更好的節能效果，在火電廠汽輪機處于低負荷運行狀態的時候，不再需要給水調節閥，能夠降低火電廠汽輪機運行中的損失，有效降低成本投入，促進整個氣動泵組的高效運行。

2.3 油封系統優化

通過對油封系統進行優化，可以進一步降低火電廠汽輪機運行中的資源消耗，實現預期的節能減排效果。對于油封系統的優化，主要就是對外部空氣產生的干擾進行隔離，使火電廠汽輪機能夠不受外部空氣的影響，與蒸汽系統有效結合。比如軸端油封可以稱為汽輪機軸封，借助汽輪機油封能夠對汽輪機的蒸汽泄漏進行控制，避免內部的低能位工作介質與高能位工作介質發生混淆的情況。其次，作為火電廠汽輪機中的重要部分，油封系統起到了極為重要的作用，但是油封系統發生損壞問題的概率較大，很容易造成漏氣的情況，這就必須做好油封系統的優化，促進油封系統的正常運行。在我國科學技術快速發展的背景下，油封系統優化技術得到提升，使得火電廠汽輪機具有更高的安全性及密封性，可以在保證汽輪機高效運行的同時，實現更好的節能減排效果。

3 火電廠汽輪機組控制系統的優化

3.1 優化控制系統

作為火電廠控制系統中的重要部分，汽輪機的安全性對火電廠的工作效率有著極為重要的影響，需要對汽輪機的控制系統進行優化，使汽輪機具有更高的安全性。首先，一般火電廠的單元機組的控制對象包括了汽輪機和鍋爐，且汽輪機與鍋爐具有極為緊密的聯系，其運行情況直接影響著火電廠的生產活動。其中汽輪機的負荷影響速度較強，而鍋爐體現出大慣性的蓄熱能力，可以發揮汽輪機與鍋爐在控制系統中的相互制約作用。其次，在火電廠汽輪機的運行中，通過優化機爐協調，對其進行控制和研究，能夠采用模糊控制、自適應控制等各種方法，實現對控制系統的優化，使其發揮出應有的功能作用。

3.2 優化節能運行方式

根據以往火電廠汽輪機的運行情況來看，經常出現設備表面積灰的情況，對火電廠汽輪機的運行產生一定影響，這就必須及時做好清潔工作，使汽輪機保持安全穩定的運行狀態。對于火電廠汽輪機的節能運行優化，首先就要對鍋爐中存在的污垢及灰塵進行定期清理，且可以安排專門的日常工作人員對鍋爐表面的積灰進行清理，這一過程應根據鍋爐的情況選擇適合的清灰方式，使鍋爐受熱面具有更好的傳熱性能，保證燃料的燃燒充分，促進鍋爐的正常運行。其次，需要控制好鍋爐的氣壓，杜絕出現鍋爐內部的蒸汽壓力過大的情況，保證鍋爐的運行安全，降低安全事故的發生。同時，鍋爐內部的蒸汽壓力不能過小，否則將影響到鍋爐運行的效率。通過對鍋爐內部的蒸汽壓力進行合理控制，既能夠促進火電廠汽輪機的高效運行，又能夠起到良好的節能效果。

3.3 建設燃煤機組脫硫工程

在火電廠的建設過程中，需要充分考慮到燃氣機組脫硫工程的重要作用，保證燃煤機組脫硫工程的穩定運行，有利于促進火電廠汽輪機的安全穩定運行。在燃煤機組脫硫工程的建設中，必須考慮到火電廠自身的情況，對脫硫設施進行合理選擇，并做好發電機組的科學管理，明確每一個工作人員的工作職責及工作內容，將責任落到實處。同時，火電廠在建設燃煤機組脫硫工程的時候，所需要的資金較大，且我國脫硫工程處于發展階段，可以申請一定的國家補貼完成工作，使脫硫工程的建設目標得以順利完成，發揮脫硫工程在火電廠汽輪機運行中的積極作用。

3.4 建設水循環利用系統

建設水循環利用系統能夠提升火電廠汽輪機的節能減排水平，幫助火電廠獲取更高的效益。可以充分利用周邊的污水處理廠，使其能夠為火電廠汽輪機的運行提供充足的循環冷卻水，減少對新鮮水資源的使用，進而提高水資源的利用率，起到良好的節能減排效果。同時，在鍋爐的運行中，勢必會出現大量的沖灰水，應選擇灰渣分排、貯灰場排水回用等方法，起到降低廢物排放、節能減排的作用。

4 結語

為促進火電廠汽輪機的安全穩定運行，需要充分了解火電廠汽輪機的運行現狀及相關問題，采取科學合理的策略進行火電廠汽輪機運行優化。具體來講，在火電廠汽輪機運行優化中，應做好回熱加熱器優化、給水泵優化、油封系統優化等工作，而在火電廠汽輪機控制系統的優化中，應做好優化控制系統、優化節能運行、建設燃煤機組脫硫工程、建設水循環利用系統，從而提高火電廠汽輪機的運行效率及運行質量，促進火電廠的可持續發展。