浅谈火力发电厂汽轮机的优化的方法

摘 要：随着科技的不断发展，汽轮机设备应用于工业生产的范围还将会持续扩大，相对应地受到来自社会各界的关注也将日益增多。本文通过简单介绍汽轮机的基本特点，通提出了火力发电厂应该推进汽轮机运行优化的思想，提出了确定汽轮机优化运行的方法、确定汽轮机定压和滑压的运行参数、希望为火力发电厂实现汽轮机优化提供参考。

关键词：汽轮机；运行参数；给水泵；循环水泵；背压

汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。又称蒸汽透平。主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机等。还可以利用汽輪机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。

1 火力发电厂汽轮机的特点

1.1 汽轮机的经济性好

通常汽轮机具有较好的经济性，这是因为通过调节汽轮机的状态和运行方式及参数可以很快的实现汽轮机经济性优化运行，这样对于活力发电厂来说很容易实现经济目标和安全目标，在复杂的电厂环境中运行，可以有效的保证职工的安全和社会经济价值的实现。

1.2汽轮机的工作原理及操作简单

汽轮机的工作原理简单，操作也容易，普通的回旋就可以产生巨大的电能，汽轮机自身简单的结构避免了应机身庞大而产生的事故，简单的结构也可以方便工人检修，有形磨损和维护费用都相对较低，大大的烟瘴了汽轮机的使用寿命。

1.3汽轮机的热效率高

大型汽轮机的在国内热电厂的应用历史并不是很长，但是相比较传统的火力发电厂，汽轮机的热工效率还是比较高的，经现场经验及计算得到汽轮机的热工效率基本保持在40%以上，与传统机械相比大约提高了一倍，这样不仅大大节省了能源，而且对国家要求的环保标准也能更好的执行，从而为热电厂的稳定运行提供了长远的经济效益。

2 火力发电厂汽轮机的运行优化

2.1 确定汽轮机优化运行的方法

在实际的火电厂运行工作中，研究人员发现，汽轮机的优化主要有两个方面，一个是单因素轮换确定法，二是多因素联合调整法。单因素轮换调整法主要是将汽轮机运行影响的因素进行划分和分类，在其他因素不变的情况下，变动其中一种因素，进而得到汽轮机运行及功率输出曲线，用此方法来找到汽轮机运行的最佳方式。这种方法的优点在于方法操作简单，并且可以结合汽轮机实际工作，可靠性较高，方便火力发电厂快速形成汽轮机优化运行的策略和方法。多因素联合调整法是指将影响汽轮机运行的因素看做一个整体，通过提高和改善其中的一些部件和设备来改善这些影响因素，以联合运行的方式来确定汽轮机运行的最佳效果，以形成对汽轮机运行的有效优化。当前汽轮机辅助技术、集成技术和数字技术正在高速发展，确定汽轮机优化运行可以将单因素轮换法和多因素联合调整法综合使用，利用汽轮机运行的实际，借用高科技手段的力量，做到对各种方法优势和长处的有效发扬，做到对汽轮机优化运行的强有力保障。

2.2 确定汽轮机定压和滑压的运行参数

首先，汽轮机的优化应从做好定、滑压参数的设计、选定和测定工作开始，通过对汽轮机在不同状态和运行参数下运行的对比分析和研究，归纳整理文字文件，最后形成对汽轮机经济运行和科学管理的规划和方法，为汽轮机的最佳运行提供可靠的数据和例证。确定定压和滑压参数时，要依据不同的汽轮机在不同的负荷状态和条件下，选择不同的参数，从而获得较为全面的汽轮机运行参数，经过进行经济性的分析与比较，以获得机组在全负荷范围以内的最佳运行方式。其次，应做好对定滑定运行方式在负荷转折点上的选择。最后，在定滑定运行的方式下，对各负荷点在主蒸汽压力与相应高压主汽调门的开度进行确定。

2.3 确定汽轮机给水泵的运行方式

汽轮机实行最佳运行方式的前提是给水泵的运行状态也是最佳。因此，在这里研究确定给水泵的运行方式和最佳运行状态就是非常关键的工作。理论上来讲，给水泵对整个汽轮机的容量来讲，其功率只在3±1%的范围，但是给水泵却对汽轮机的安全运行和效率起着关键的作用。如果给水泵以较低的效率和功率运行，会使得汽轮机的损耗增加，进而影响整个机组的运行，对电厂的经济效率也有一定的影响。在具体优化汽轮机运行过程中，应该强化给水泵的选择工作，要以汽轮机组的最大功率和单台给水泵功率的比价作为基础，做好给水泵最大功率输出的试验，确定给水泵运行的强度、负荷和实验运行，给汽轮机安全运行创造条件。此外以汽轮机的低负荷工作状态为基础，进行给水泵的低负荷试验，确定单台给水泵工作状态，通过两项试验来确定给水泵经济运行的范围，进而确保对给水泵的条件具有科学、安全、效率的基础。要结合汽轮机运行进行不同负荷的给水泵能耗和效率检验，通过细微调节和多次试验，找出给水泵能耗、功率的变化曲线，进而形成汽轮机给水泵最佳的安全经济运行参数和方式。

2.4 确定汽轮机循环水泵的匹配方式

循环水泵对汽轮机净出力和稳定运行有着重要影响，尤其是在汽轮机功率固定并且冷凝器面积一定的情况下，要想提升汽轮机的运行压力，就需要通过循环水系统来调价加以实现。

设计人员要在设计阶段选择与汽轮机想符合的循环泵，优化循环水泵的性能和样式，提升循环水泵对流量和温度的调节控制能力，做好汽轮机的循环水泵试压和实验工作，以便循环水泵能够更好的适应不同负荷和温度带来的影响，适应汽轮机在实际运行中的不同需求。此外，汽轮机在运行中还可以通过叶片角度、循环泵功率等因素调整实际运行状态，达到对水量、温度、功耗的准确控制和准确测量，这是优化汽轮机运行、科学配置循环水泵的基本方法和主要方面。

2.5 确定汽轮机运行的背压

背压通常被称为排汽压力，也是汽轮机重要的运行参数。如果运行过程中，背压发生的细微的变化，对整个汽轮机的运行会引起较大的变化。多汽轮机的热能损耗也有影响，处理效率也会产生重大的影响，对火力发电厂机组的原料消耗发生决定性作用。实现汽轮机的优化运行要考虑背压这一重要参数，要加强对汽轮机负荷情况、汽轮机水循环系统、温度、流量的调整和监测，通过及时调节优化汽轮机背压的强度和大小，使背压处于精确的范围和稳定的状态，进而提升汽轮机的净出力水平，达到优化汽轮机运行的目标。在汽轮机运行实际过程中，应该以负荷波动作为前提条件，比较汽轮机净出力变化的数据，控制水循环的流量和温度，调整汽轮机冷凝器背压值，增加汽轮机的输出功率，实现汽轮机优化、高效、稳定运行。

3 结语

运用好的汽轮机运行优化方法，进而实现火电厂的经济安全目标，是火电厂运行人员工作的目标。这种汽轮机的优化技术要在以火电厂长远发展大前提下，以汽轮机安全运行为基础，保证运行人员生命安全为根本的基础上，有针对的调整汽轮机的运行技术和参数，控制汽轮机的能源消耗，降低燃料费用的支出，从而保证火电厂和职工的长远利益。

参考文献：

[1]吕太，吴海波，胡乔良.汽轮机最佳运行工况的经济性试验分析[J].东北电力大学学报，2010，（01）：99-103.

[2]黄文虎，等.故障诊断技术的现状与展望及其在大型汽轮发电机组中的应用.动力工程，1988，（2）：8～12

[3]胡雨双. 火力发电厂汽轮机的优化运行思考.黑龙江科学。第7卷2016年3月下.

作者简介：

王波（1979.2）男，汉族，东北电力大学，热能与动力工程专业，本科学历，主要从事火电厂管理及运行工作。