电厂集控运行汽轮机的优化措施分析

史志国

摘要：随着电厂规模大不断扩大，其能耗水平也逐渐增高，集控系统中汽轮机作为非常重要的设备装置对电厂整体运行有着极大的影响，文章主要对电厂汽轮机结构组成进行分析，并探讨相应的优化措施。

关键词：电厂集控;集控运行;汽轮机;集控优化

引言

优化后的汽轮机不仅可以满足电厂生产要求，还可以使集控运行系统的额资源调配效果更显著。在汽轮机优化中，技术人员可以从配汽方式和启停方面入手，使其运行受控，还可以将汽轮机机组和循环水泵等作为重点优化对象。在汽轮机运行中农，还要做好维护管理工作，如此汽轮机才能满足集控运行要求。

1电厂汽轮机结构组成及其工作原理

一般火力发电厂中使用的汽轮机也称蒸汽透平发动机，是一种旋转式蒸汽动力装置，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转，同时对外做功，具有单机功率大、效率高、寿命长等优点。汽轮机的本体结构分为固定部分和转动部分两大类。其中，固定部分包括气缸、滑销系统、隔板、喷嘴、汽封、轴承等一些固定零部件;转动部分主要包括主轴、叶轮、叶片、拉筋、围带等紧固件。汽轮机的工作原理是将蒸汽热能转化为机械功的外燃回轉式机械，将来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。同时，汽轮机除了本体结构外，还包括蒸汽系统设备、凝结水系统设备、给水系统等其他辅助设备装置，共同组建成为电厂的发电单元。

2存在的问题

2.1配汽方式上的问题

就现在的情况来看，汽轮机的配汽方式上主要采用的是复合型配汽这种方式。当汽轮机实际进行工作的过程中，不同的阶段都需要不同的配汽方式来保障汽轮机的正常运行。比如说在汽轮机的低负荷或者刚开启动的阶段，只要采用单阀这种方式就可以让汽轮机运行起来，但是在低负荷这个阶段运行时，不仅运行的效率比较低而且还会消耗非常多的能量。

2.2汽轮机启停

汽轮机运行中，转子运行状态不会始终如一，即使汽轮机处于正常状态，转子也会发生变化，变化主要为表面蒸汽参数，该变化还会引发内部温度变化。所以汽轮机中的转子会处于高压高温工作状态。在转子变化过程中，参数处理容易出现失误。该失误对能耗控制影响最大，当汽轮机处于启停状态时，能耗会失控，能量消耗会变大，而汽轮机本身的运行情况和质量也会受到负面影响。

2.3设备本身问题

汽轮机作为电厂发电的主要机械设备，往往消耗大量的能源物质才能产生所需要的电力能源，其能量的转化效率较低，这主要受制于汽轮机技术方面的原因。目前，国内的汽轮机的技术与世界先进水平还存在着一定差距，汽轮机的技术革新进展较为缓慢，这直接导致了国内电厂使用的汽轮机运行效率低下，能耗居高不下

3电厂汽轮机部分辅机系统实际优化方案

2.1以凝汽设备为对象开展优化工作

凝汽设备是凝汽式汽轮发电机组一组很重要的设备。凝汽器的主要作用是在汽轮机的排汽口建立并保持高度真空。将低压缸排出的蒸汽凝结成水，然后回收到给水系统进行循环利用。凝汽设备主要包括：凝汽器、真空泵（或抽汽器）、凝结水泵。影响凝汽器真空度的原因有很多：如循环水入口水温、凝汽器端差、循环水的温升、换热面积、冷却水量、蒸汽负荷、真空系统的严密性等。在设计阶段，凝汽器真空度的最佳选择设计。循环冷却水温取决于环境温度，相对稳定。蒸汽负荷是根据锅炉来汽及抽汽系统决定的，一般汽机及锅炉选好后，这些数值都是比较确定的数据。而当换热面积一定的情况下，只有增加冷却水量才能是提高凝汽器的真空度，冷却水量的增加会导致循环水泵的流量增大，则导致循环水泵的能耗增加。故设计阶段考虑的真空最佳数值，则是提高真空度可以使汽机能耗的减小与增加水量使循环水泵能耗的增加的比较最佳值。在运行阶段，提高凝汽器真空度的方式分析。

3.2优化汽轮机启停

汽轮机在启动的过程中，往往都是采用的高中压缸联动配合的这种启动方式。但是在具体的操作过程中，电厂采用这种方式启动汽轮机，很容易就会导致高压缸中的温度逐渐升高，这样只会导致能量大量损失。为了减少目前的这种问题的出现，我们可以采用降低高压缸的排汽温度或减少启动过程中蒸汽预定压力。一旦出现高压缸温度上升的问题迅速的打开高压缸的排汽逆止门，这样可以增加气体流通量，有效的降低温度。

3.3做好汽轮机管理维护工作

汽轮机组需要一直处于正常运行状态，电厂集控运行效率才会得到保证。电厂需要制定机组运行维护计划，安排专业的维修人员，对机组设备进行定期检查，使相关的高压设备或关键设施得到有效检修。在管理维护中，维修人员还要对高压管道和高压加热系统进行有效清理和管理，使其运行过程能耗受控。

3.4汽轮机调节系统的优化改造

以透平油为工作介质，利用机械液压方式作为传统汽轮机配备的调节功能系统，进行汽轮机的载荷与转速的调节。在改造优化过程中，可以引入数字化的技术，采用数字电液调节系统，保证调节系统的灵活性，可以进行数据的采集，显示结果直观等特点。同时，数字化的调节系统具备报警、保护、超速控制、制图输出等功能，便于汽轮机的时时监控，有效地提高机组的运行控制能力。

3.5改进输送水体系

输送水体系对汽轮机辅机运行具有直接影响，如果该体系出现问题或故障，容易造成水泵崩裂，故障严重甚至会引发大范围漏水情况，为企业带来严重的经济损失。所以，电厂要给予高度重视，通过改进输送水体系保证汽轮机辅机的正常运行。目前，大多数电厂主要采用在凝气设备与空气接触部位安装输送水泵的方式进行改进，此措施可以有效解决水泵冲击造成的震动问题，确保输送水体系安全，但是此改进方式需要结合具体生产情况灵活运用。电厂可通过采用加紧节门或安装减震设备的方式进行改进，在保证输送水体系运行质量的基础上，发挥体系的节能优势。

3.6保证汽轮机最佳真空状态

真空状态主要反应凝汽器的运行情况，其会对机组单元安全可靠性产生直接影响，在过去，汽轮机的真空状态一般较低，这会影响汽轮机运行效率。所以优化设计人员还要致力于提高汽轮机的真空状态，使其处于最佳状态。在优化设计中，主要对汽轮机的真空系统进行监控，使其严密性得到保证。在监控中，如果出现漏洞，还要及时补漏。汽轮机组循环水泵的运行情况会对真空系统产生间接影响，工作人员还要落实维护措施，使前者运行安全可靠。凝汽器中的轴封系统和水封会影响真空系统的密封性，所以其也需要被纳入到监控范围内。轴封加热器处的水位还要满足标准要求。水封设备质量与性能还要满足密封性要求，避免其成为失水漏气罪魁。抽气器在切换运行操作过程中，不能出现差错，不能对真空系统造成影响。真空系统连接着相关的保护装置，该装置需要一直处于正常运行状态，性能参数需要满足标准要求。在检查中，如果出现整定值不满足要求，还需要调整该参数。

结语

社会的不断发展，对于能源的需求量也逐渐的增多，电能作为其中一项非常非常重要的能源，对于发电厂来说就应该不断的提升自身的发电效率以及发电的能力。虽然就目前而言汽轮机在使用上还存在很多的问题，但是只要把这些问题解决了，不仅仅可以提升汽轮机的使用时间，减少汽轮机的运行事故，还可以提升电厂的发电效率，提升经济效益。

参考文献

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