电厂集控运行汽轮机运行优化措施探讨

2016-03-11杨昌城林祯烜

工业设计 2016年3期

关键词：加热器汽轮机电厂

杨昌城林祯烜

国电福州发电有限公司，福建福清，350300

电厂集控运行汽轮机运行优化措施探讨

杨昌城林祯烜

国电福州发电有限公司，福建福清，350300

随着市场经济的快速发展，各行各业日新月异的变化，对电能的需求量在不断的增加。这对电厂的规模提出更高要求的同时，对汽轮机的运行提出了更高的要求。因为电厂正常运行的根本保证是汽轮机设备输出的能量。提高汽轮机的运行效率，是实现电厂经济效益的有利保证。所以，本文对目前汽轮机运行的问题以及对其的优化进行了具体的阐述。

电厂；汽轮机；问题；优化

随着用电户的增多，电厂规模的扩大，电网结构的优化调整，汽轮机作为电厂的重要设备之一，其运行过程也因电网调整等变得复杂。而且目前我国的资源有限，人口众多，各方面的用电率也在不断的上升，节能显得非常的重要。所以对汽轮机各方面进行优化处理显得非常必要。通过优化汽轮机运行，可以节省资源，提高电厂的社会经济效益，在一定程度上对国家的发展做出贡献。

1 目前汽轮机存在的问题

1.1 汽轮机的配汽方式

复合型配汽方式是当前汽轮机配汽的主要方式。在不同的阶段需要通过不同的方式来实现汽轮机的运行。在高负荷阶段，通过顺序阀的方式来实现汽轮机的运行，效率较高。而在启动或者低负荷阶段，通过单阀的方式来实现汽轮机的运行。但是低负荷阶段效率不高，具有节流耗能损失较大的问题。

1.2 汽轮机的启停

汽轮机的启停就是转子应力的变化。汽轮机在正常运行的阶段，转子表面蒸汽参数会发生上升与下降的变化，此时转子内部便处于动荡的温度场，转子便需要在高温高压下长期工作。但是如果参数处理的不恰当，启停过程便会造成较大的损耗，影响汽轮机的工作效率，缩短汽轮机的使用寿命。

1.3 汽轮机机组能力

汽轮机的汽阀是造成汽轮机能耗的重要原因。汽轮机的汽阀有单阀调节和顺序阀调节两种。单阀调节主要是通过汽轮机蒸汽参数直接调节控制，而顺序阀的调节是由喷嘴控制蒸汽阀门的开关。但是这种调节只能是在汽阀压力较小的时候，当汽阀压力较大的时候，就容易造成外缸和喷嘴变形，导致其密封性及部分机组能力损失，进一步导致汽轮机机组耗能增大。

1.4 密封水系统问题

汽轮机汽动给水泵轴端密封采用迷宫密封。通过间隙控制泄漏方式进行轴端密封。该类型密封设计在汽动给水泵紧急停机的情况下，经常出现密封水回水不畅现象，造成小机油箱中进水。严重影响汽动给水泵安全经济运行。

2 电厂汽轮机优化措施

2.1 优化配汽方式

传统的复合型配汽方式只能在额定负荷下才能较好的运行，但在低负荷条件下，损耗较大。所以采用三阀式的配汽方式，可以有效的改变这种现状。配汽方式的转变，可以有效的分担负荷，同时对调节级的要求较小，实现节能。而且，三阀式的流通能力也较好，可以实现更圆滑的转变，提升瞬间转换的效率，实现节能。

2.2 优化汽轮机的启停

2.2.1 汽轮机启动过程优化

600MW汽轮机组启动方式采用高中压缸联合启动的方式，启动过程一般为：锅炉点火及暖管，冲动转子升速暖机，并列接带负荷等。锅炉点火及暖管：锅炉点火前，汽机应做好提前期准备包括凝汽器通循环水，检查润滑油系统，启动盘车连续运转等。联系锅炉点火，汽机抽真空，送轴封。锅炉升温升压，应及时开启旁路。但在实际的高中压缸联合启动过程中，高压缸排汽的温度较高。

为使得高压缸排气温度下降，可以在启动时将再热蒸汽压力设定在0.5MPa以下，使高压缸排汽逆止门及时打开，增大高压缸通流量，高压缸排汽温度高的现象就不会出现，达到很好的效果。

2.2.2 汽轮机停机过程优化

汽轮机停机的过程中，各部件的工作都在陆续归零，进汽量在一步步减小到零，主汽门也将被关闭，汽缸等各个零部件的温度都逐渐冷却。依据进汽参数的不同，汽轮机停机分为两种，滑参数停机和额定参数停机。采用滑参数停机方式，一方面可以提高汽轮机运行效率，能够有效地利用锅炉机组的预热进行发电，减少热量的浪费。同时也能够对汽轮机各部件进行有效的降温，对设备的检修非常有利。

2.2.3 汽轮机运行过程中的优化措施

在汽轮机的运行过程中需要依据实际负荷的变化来对汽轮机采用定-滑-定的运行方式进行及时调整。在发电负荷不同的情况下采用不同的汽轮机运行方式。高电荷采用能够改变通流面积的喷嘴调节，低电荷采用能确保锅炉机组正常运行的定压调节。

2.3 优化汽轮机辅机

汽轮机的辅机设备相当的多，做好了辅机的节能工作，汽轮机的节能工作便也实现了一半。可以对辅机的进行优化改造。

2.3.1 优化循环水泵

当机组负荷和冷却水温一定，循环水流量发生改变的时候，凝汽器压力也会发生改变。这就会导致循环水泵的功耗受到严重的影响。循环水量增加，凝汽器压力减小，增加了机组的出力，循环水泵的功耗也会增加。但是当循环水量增加很多时，循环水泵的功耗增加就会抵消机组出力的增加。因此增加循环水流量时，最大时的凝汽器运作压力是机组出力增加值与循环水泵功耗增加值的差。只有当凝汽器处于最佳的运行压力时，循环水泵运行才能处于最好的状态。

2.3.2 冷却液体系的优化

冷却液体系可能出现的问题有很多，比如体系运行受到的阻力不定，出水点的流量控制力度不显著等，这是因为减小冷却液调节门的开度，阻力就会变大，造成资源的浪费，且易发生安全事故。所以对冷却液体系的优化采取调整冷却液水泵的运输速度，全部打开调节开门，适量降低水流速度，达到降低扬程的目的，使得冷却液体系实现优化。

2.4 定期清理高压管道

优化锅炉的大小和燃料的质量与充足量对于水温调节优化是必不可少的，当水温不高时，必然需要充足的燃料来进行加热，而这就造成了大量的浓烟排放，热量也流失。所以对高压管道进行定期清理，可以有效的提高热传递的效率，降低热能的损失，实现节能。

2.5 提高锅炉的给水温度

工程热力学告诉我们，在发电厂的热力循环过程中，提高循环效率的关键是提高循环的初参数。所以因锅炉与汽轮机共同构成了热力循环系统，所以看似与汽轮机运行没有多大作用的给水温度却发挥着重要的作用。要提高给水温度，我们就要对高压加热系统进行调整。

2.5.1 加强高压加热器的运行为维护

在汽轮机的正常运行前应该相对高压加热器设备进行检查，一切正常后开始运行。运行过程中也应该注意高压加热器的正常工作。如果高压加热器出现故障，会使得给水温度下降，导致热力散失，影响耗能，所以，要保证高压加热器随时处于正常的状态，一旦发现问题，通知维修人员对其进行维护。

2.5.2 保证高压加热器运行时的水位

高压加热器的水位对回热系统运行的经济性和电站等多种设备的安全运行起着直接决定的作用。在汽轮机运行时必须要保证高压加热器运行处于最佳的状态。对此，需要定期对加热器的换热管道进行清理来保证液位的精准，并且防止管道发生泄漏。如果存在漏点，要及时通知维修人员对其修补，来保证水位处于最佳的状态。