电厂集控运行汽轮机运行优化措施探讨

郝先行

【摘 要】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。本文针对电厂集控运行汽轮机运行优化措施进行了分析与探讨。

【关键词】电厂集控运行;汽轮机运行;优化措施

1 引言

随着工业科技的进步以及经济的发展，火力发电厂的汽轮机设备应用水平在不断提高，同时，由于汽轮机是火力发电厂火电机组的三大重要部件之一，所以，对于汽轮机的运行优化以及如何保证汽轮机高效、稳定、安全的运行对于提高电厂工作质量，增加发电厂的发电量来说都是必须的。对于我国当前普遍存在的一些汽轮机问题来说，会导致发电厂设备运行状态不佳，降低电厂的经济效益，更有甚者会影响到发电厂的安全生产。所以，对于电厂汽轮机的优化研究是必须并且应当长期坚持的一项工作，对于电厂来说是保证工作效率，发电量等的重要基础之一。

2 我国目前汽轮机的运行现状和存在的问题

2.1汽轮机的主要配汽方式和启停

汽轮机的配汽方式有很多种，我国大部分发电厂的汽轮机主要使用复合型配汽方式，这种配汽方式能充分发挥汽轮机的优点，根据汽轮机运行中不同的阶段，来调节配汽方式，即可保证汽轮机的高效运作，也能节约能源。如在汽轮机刚启动阶段和低负荷阶段，通过调节单阀门来满足汽轮机的运作，而在高负荷阶段，则通过调节顺序阀门来适应汽轮机的运作要求。但即便通过这种复合型的配汽方式，汽轮机在低负荷阶段运行时也会产生非常多不必要的能耗。

汽轮机的启停是由其构造内的转子应力的变化来决定的，由于汽轮机在正常运行时，转子对温度和压力的要求比较高，所以需要长期保持在高温和高压的情况，才能维持汽轮机的正常运作，加之，转子表面蒸汽参数会发生时上时下的变化，导致转子内部的温度场非常不稳定。所以，对参数的处理要求非常高，一旦处理不恰当，就会严重影响发电效率，也会造成汽轮机的损坏，减短其使用寿命。

2.2汽轮机的机组运行能力和密封水系统

汽轮机在运作过程中，对气阀的调节是不可避免的经常性工作，而这也是导致能耗最主要的原因。前面已经介绍过，汽轮机在不同的负荷阶段需要调节不同的阀门来维持正常工作。在汽轮机气阀的两种调节方式中，单阀调节主要是通过汽轮机蒸汽参数直接调节控制，而顺序阀的调节则是由喷嘴控制蒸汽阀门的开关。前一种调节会影响到汽轮机的启停，造成不必要的能耗，后一种调节则对气阀的压力控制要求比较高，只适应于气阀压力较小的时候调节，当气阀压力较大时，则容易造成外缸和喷嘴变形，导致汽轮机的密封性和其他机组部分受到损坏，并会因此产生较多的能耗。汽轮机的密封水系统在水泵正常运行时可以满足给水要求，它的汽动给水泵在轴端进行密封处理，可以间歇的控制泄漏。但当遇到汽动给水泵紧急停机的情况，常会造成密封水回水不畅的现象，使得水容易进到小机油箱中，对汽动给水泵的完全运行造成隐患。

3 电厂集控运行汽轮机运行优化措施

3.1 优化汽轮机的配器方式

之前的复合型配器方式只有在定额的负荷下才能够实现理想的运行控制。汽轮机的运行负载控制高，所以在低负荷运行条件下时，就会产生较大的损耗。而如果采用三阀式的控制方式，负荷控制的要求就会大大降低，低负荷运行下的损耗状况也会被改善，提升转换的效率，以便实现节能。

3.2 对汽轮机的启停予以优化

首先，当汽轮机处于停机的状态时，各个环节的工作也会逐渐的呈现出归零态势，同时进汽量也会逐渐的归零，汽缸中各类零部件的温度也处于不断冷却的状态，此时的主汽门将会被关闭。要想对汽轮机的停机种类进行划分，可以从进汽参数的差异来进行，即额定参数停机以及滑参数停机，应用滑参数停机方法，不仅可以有效的对汽轮机内部的零部件予以降温，利于后期的检修，还能切实提高汽轮机的运作效率，应用锅炉机组的预热效应实现发电。其次，对于汽轮机运作中的优化方式分析。当汽轮机处于运作的状态时，则要通过对其本身的实际负荷变化情况进行分类，而后对汽轮机予以合理的调整，比如，可以应用定-滑-定的方式来落实。当汽轮机的发电负荷不同时，也会使用不同的汽轮机运作方法，低电荷一般应用的是可以保证锅炉机组可以正常运作的定压调节。高电荷通常应用可以对同流面积予以改变的喷嘴调节方式。

3.3 优化汽轮机的机组和循环水泵

首先要优化汽轮机的辅机设备，汽轮机的正常运作，离不开机组各部分的相互协调，只有各种辅助机器设备性能完好，才能整体提高汽轮机的发电效率。因此，对汽轮机机组辅助设备进行优化，在一定程度上也可以达到节约能耗，提高运行效率的目的。其次，要注重对循环水泵的优化设计。机组长时间在负荷的情况下工作和冷却水温度不变时，循环水的流量发生改变会影响到凝汽器压力的改变，从而导致循环水泵的功能受损。循环水量的变化与凝汽器压力的变化成反向变化，当水量增大时，凝汽器压力变小，导致机组的出力增大，从而水泵的功耗也会增大。但水泵的功耗会与机组的出力相抵消，使得凝汽器压力值便成为二者相抵消的差值。所以当凝汽器处于最佳压力状态时，循环水泵的运行状况也最好。

3.4 加强技术管理

在集控系统中分为硬件系统和软件系统。微处理器是集控系统的核心，在集控系统中起到了很大的作用。基于集控系统种种优点不难发现，其对于运行操作系统的要求会很高。加强集控系统管理，就需要重视硬件系统和软件系统，这样才能够进行完善的管控一体化。集控系统主要由过程控制单元、过程接口单元、CRT显示操作站、管理计算、计算机网络构成。这些部分均是核心部位，一旦出现问题可能就会造成系统瘫痪。因此，要做到防微杜渐，实行实时监控，从整体到部分，从部分到局部，只有注重细节，才能够保证系统正常运行。此外，这些部分构成了集控系统，虽然各自独立工作，但依然是一个整体，因此，需要集中控制管理，实现系统高效运行。在集控系统中，还有一种系统叫热机保护，顾名思义，就是保障机组正常运行，减少事故的发生。该系统还能够保证操作人员的安全，一旦机组出现问题，就可以采取停机的方式防止事故扩大，以免酿成更加严重的后果。在不断实践中，为了降低集控系统事故发生的可能性，还需要规定安全保护值与极限值，这样就可以有效防止事故进一步扩大。这两个数值不能随意取消或更改，具体情况具体分析。

4 结束语

综上所述，当前，我国经济的发展对能源的需求量非常大，我国的电力行业也应该不断地提高自身的发电能力和发电效率。各个电厂应该通过对汽轮机配汽方式，汽轮机的启停，汽轮机辅机等方面进行优化处理和技术革新，让汽輪机可以高效的运行。这样不仅能够延长汽轮机的使用寿命，减少安全隐患，还可以提高发电效率，提高电厂的经济效益，缓和我国电力资源供需紧张的矛盾，对社会的经济发展和人们的生产生活提供有利的支持和保障。

参考文献：

[1]邓万平.基于燃煤电厂集控运行和机组协调控制的研究[J].河南科技，2016（13）：21-23.

[2]杨昌城，林祯烜.电厂集控运行汽轮机运行优化措施探讨[J].工业设计，2016（03）：125+127.

（作者单位：江苏国华陈家港发电有限公司）