电厂汽轮机辅机的设计及运行优化

周晓晖

摘要：随着时代的进步。电厂的发展也十分迅速。要想提高电厂的经济效益，合理控制电厂汽轮机辅机的优化运行是很重要的。合理控制汽轮机辅机的运行参数，保持机组的最佳运行状态，不仅可以减少辅机的设备能耗，而且还能够在节能减排中起到很大的促进作用。对此，在我国各大电厂日常运营中，我们要要知晓汽轮机辅机的工作原理，进行定期的检修维护，在当今能源竞争较为激烈的社会背景下，增强电厂汽轮辅机的节能减排功效更是我国电厂未来发展所面临的重要课题。本文首先对电厂汽轮机辅机检修维护的具体方式方法，根据电厂汽轮机辅机工作原理进行阐述并提出对电厂汽轮机辅机节能改造的具体措施。

关键词：电厂;汽轮机;辅机;优化

引言

近年来，电力行业取得了较快的发展，电厂作为电能的主要生产企业，其为了能够更好的满足社会发展过程中对电能的需求，则需要在现有设备基础上，不断的通过调整来确保设备效率的提升，降低设备运行过程中的消耗，确保设备运行的经济性。汽轮机作为电厂的主要生产设备，其主机无论是出力还是运行效率都处于较高的水平。但长期以来由于对汽轮机辅机设备缺乏重视，无论是配套裕量还是运行效率都达不到设计的水平，从而导致辅机运行过程中存在着资源的严重浪费。因此需要对辅机的运行方式进行优化，对其运行技术进行改进，从而确保辅机运行效率和出力的提高，确保汽轮机运行的经济性。

1电厂汽轮机辅机运行概述

1.1高压加热器

高压加热器存在的主要问题是泄漏频繁、管道异常振动、水位调节装置无法正常使用和水位波动较大等。究其原因主要和设备设计不合理而引起局部温度上升和水位波动现象，从而影响水位调节器的运行，另外管子接口处衔接不到位也会引起泄漏的问题。为解决泄漏的问题，首先必须明确故障原因，而泄漏原因大部分和疏水阀门开度不合理有关，所以必须合理调整阀门的开度，在检修维护时采用隔离按钮进行隔离可起到较好的防泄漏作用。

1.2给水泵装置

给水泵裝置容易出现的问题是给水泵异常振动、汽化和子磁化、冷却水入口堵塞等。若动静部件距离较大就会产生异常振动，所以必须改进部件的制作工艺。另外也可以通过合理设计磁性滤网来解决子磁化的问题。

1.3凝汽器

凝汽器的主要问题是泄漏，原因是因为其表面出现了大面积的腐蚀，可采用涂抹防腐蚀油漆来预防。另外凝汽器排气压力和真空度不合理也会影响汽轮机辅机的工作，可采取提高凝汽器真空度和排气压力的方式来解决。具体方法是利用喷射式装置排出真空装置中的压力可有效提高真空度，同时通过抽取压力水来提升真空度。现在有不少电厂使用真空泵但是需要的能量较大、能耗较大，为此从经济发展的角度来看还是应该优先选择真空抽气装置进行优化，不仅能优化运行方式还能降低经济成本。

2电厂汽轮机辅机常见故障

2.1调速系统摆动

调速系统摆动是汽轮机辅机最常见的故障问题之一，也是故障问题最为明显的一种，从汽轮机辅机开启时，转子定速的时间开始逐步延长，但定速参数的准确性却在不断下降，工作人员需要花费大量时间进行设备参数调整和参数试验。然后在辅机运行过程中，主泵中油压数值会突然出现上下极值变化最后回复原值，变化时间长短不一，且同时高压调速气门门阀因为无法承受油压极端变化，自身跟随油压值变化产生振动，进而造成轴瓦结构被损坏。

2.2汽轮机辅机油系统出现一定的问题

在电厂汽轮机辅机进行工作的时候需要进行燃煤的工作，燃煤的过程中带来的危害很大，存在一定的灰尘等。在很多的小细节方面，人们往往会忽略对汽轮机辅机的系统出现的问题。比如说在进行汽轮机辅机的维修时，不对于电厂工作车间存在的杂尘问题容易被忽略掉。油系统因此会混入一些小尘土或者是小颗粒，会对设备产生一定的损害。如果汽轮机辅机油系统不能正常运行的话，会使得整个过程出现一定的问题。原因是什么呢？其实是因为油系统出现问题时会使得汽轮机辅机出现堵塞的情况，导致汽轮机闸门被卡住，使整个设备不能正常的运行。

2.3辅机异常振动

常见的汽轮机辅机异常振动主要以气流激振、转子热变形以及摩擦振动为主，虽然3种辅机异常振动的原因不相同，但是其主体振动表现是一致的，技术人员在判定辅机异常振动过程中，需要采集其他信息数据才能够“对症治疗”，实现“药到病除”，气流振动会存在振动故障发生突然、多项运行参数发生不一变化且低频分量呈现数值上升的情况，而转子热变形造成的振动是一个长期性过程，前期会存在设备以备频振幅小幅度增加，到了后期1倍频振幅明显增加，且冷态启机后振动便会明显展现出来;若是以上特点都没有，同时汽轮机辅机运行还存在一定的杂声，则可以归属于摩擦振动。

2.4凝汽器真空偏低

凝汽器是汽轮机辅机中不可缺少的重要组成部件之一，其能够通过抽气装置将锅炉中煤炭燃烧产生的高温烟气抽入汽轮机设备中，然后利用凝结水泵和循环水泵将高温烟气中热能量“吸取”出来，从而带动汽轮机运动产生电力能源，要注意的是整个过程中都是需要在真空环境下，一旦真空环境被破坏或者真空浓度被“稀释”，则高温烟气所带来的温度便会受到周围燃烧环境的影响，随着周围环境温度共同上升，温度上升速度超过凝结冷却速度，进而造成循环水温也逐步上升，温度差逐步变小所“吸取”的能源自然也会减少，进而凝汽器工作效率和质量开始下降。

3汽轮机辅机运行的优化方式

3.1调速系统摆动检修方法

针对汽轮机辅机中调速系统摆动故障因素，其检修方式主要以控制调速系统中各个零件与运行系统为内容，深入到调速系统结构中，首先，为了保障各个重要零件结构的完整性和清洁性，定期对其进行清洁和检查，特别是滤网和阀门，滤网容易出现物质堵塞，阀门容易被污渍和杂质腐蚀，对已经发生损坏和老化的零件设备则立即进行更换，保障调速系统的安全稳定运行，并同时利用现代监控设备，基于实时跟进调速系统的运行情况以及调速系统摆动故障特点的基础上，提前制定相应的管理措施和应急方案，一旦监控设备发现问题，监控总系统便会在检修人员达到问题位置之前，先采取一定应急措施，有效控制故障问题，避免问题影响和破坏扩大化，在不影响汽轮机辅机正常运行的情况下，有效解决调速系统摆动故障问题，确保火力发电厂电力能源的正常供应。

3.2对汽轮机机油系统进行详细检修

在发电厂的运行中，保持工作环境的清洁十分重要，油系统首先做到的就是清洁，目的是为了避免灰尘对其产生的影响。，油系统的清洁工作做到位的话对于设备进行工作时产生的摩擦能够进一步缓解，起到很好的润滑的效果，如果油系统中有一定的混合物，会产生一定问题，比如说设备的摩擦进一步增强，从而导致系统的温度有明显的上升的情况，从而会导致汽轮机运行是受到一定的障碍。对油系统进行相应的清理工作时可以采用油循环的清理方法，油系统出现问题进一步规避，更好的办法是，对滤油工作不容忽视，及时定期的排查，可以降低此问题出现的可能性。另外还可以对轴瓦进行相应的检查工作，检查轴瓦是否存在摩擦等问题的出现，一旦出现此问题需要及时地进行修检和维护。

3.3做好汽輪机异常振动的检修

在运行过程中振动是不可避免的，异常振动的原因有多种，我们要根据不同情况，采取不同的方式进行故障排查和维修。如果汽轮机机组的振动源是汽轮机叶片，则考虑的是否存在汽流紊乱引起的汽轮机叶片受力不均匀，需要运行工作人员调整运行参数，避免发生汽轮机发生激荡振动。如果是由于机械摩擦引起的振动，则可以观察碰磨情况，通过降低转速看汽封齿碰磨对转子振动影响;如果振动消除，可以适当增加转速观察振动情况，如果振动彻底消失，可以正常升速运行，如果振动未消除，需要停机检查碰磨处，对其进行修复处理。

3.4凝汽器真空偏低检修方法

凝汽器真空偏低检修方法也是“因地制宜”，从造成故障问题的源头进行检修和预防，首先，因为长期运行造成凝汽器密封位置被污渍和杂质所腐蚀和损坏的情况，施工人员需要全面进行清理，不仅仅是被腐蚀和损坏位置，而是整体凝汽器都需要进行清理，特别是容易出现和存在污渍位置，避免该类问题的反复出现，影响凝汽器正常运行生产;其次，因为安装不到位造成的真空问题，除了强化施工人员专业能力水平以外，还需要在结束凝汽器安装之后，对凝汽器进行真空密封效果检测，通过采用灌水检漏试验，对容易出现真空泄漏的凝汽器汽侧和真空系统进行检测，确保凝汽器不泄漏后再进行使用和运行，以保障汽轮机辅机运行的高效率和高质量。

4电厂汽轮机辅机的技术改进措施

4.1改进输送水体系

输送水体系对辅机的正常运作有着至关重要的影响，一旦输送水体系出现震荡等问题，便会导致水泵口出现崩裂，甚至是大量漏水的现象，对电厂造成了巨大的经济损失。这种问题的产生与输送水体系不合规格有着密切关系，改进方法为在凝气设备处直接安置与空气接触的输送水泵，这样便可有效的消除由于水泵冲撞而产生的震动情况。

4.2进一步对输送水位调控力度进行加强

电厂汽轮机辅机在运行过程中，会受到输送水位高低的影响，所以为了更好的提高汽轮机辅机的工作效率，则需要根据实际情况来进行技术改进。在辅机工作过程中，其输送水位通常情况下会达不到预期的设计要求，从而导致输送水处的温度出现升高的情况，甚至还会有气流冲击问题的发生，所以需要对输送水位高度预期的设计进行降低，这样才能提高其灵活性，确保其操作范围的进一步扩大。同时还需要对其进行实验来确保方案的最优性。另外还需要对输送水位的支撑高度进行提高，这也会实现对输送水位调控力度的改进。

4.3增加辅机偶合设备效率

偶合器、涡轮等仪器都属于汽轮机辅机的偶合设备，其在运行过程中会有较大轴向力产生，但由于在运行过程中涡轮扭矩会发生不稳定的情况，而且目前为止还没有根本性的解决措施，所以在这些偶合设备长期的运行过程中，极易趣出现断裂及振幅过大的问题，对工作效率产生较大的影响。因此需要采取科学有效的方法来确保辅机偶合设备的功率能够增加。在实际工作中，往往会通过焊接偶合机的箱体来提高其强度，确保其使用限度能够提高。同时还可以对起动扭矩的频率进行适当的降低，这样就可以有效的降低阻力所带来的影响。另外就是要对辅机偶合设备进行定期的维修和养护，确保设备的工作性能处于最佳的状态。

结语

电厂检修工作是维护电厂安全、正常运行的重要保障，对于汽轮机辅机的常见故障必须要通过日常的定期维护，提高机械设备的各种相关联的优化，对汽轮机辅机常见的故障点进行数据统计，对故障方面的原因、解决方法进行归纳总结，便于出现故障时能够快速排除故障。同时电厂汽轮机辅机的改造技术也要有所提升，面向更加节能的方向发展，提高能源转换效率，从而提升电厂设备运行效率，提升我国电厂可持续发展进程。

参考文献：

[1]杨继全.浅析火电厂汽轮机辅机常见故障及检修方法[J].中国高新技术企业，2020（7）.

[2]李钦进.火电厂汽轮机辅机常见故障及检修方法研究[J].城市建设理论研究：电子版，2020（9）.

[3]孙荃.火电厂汽轮机辅机常见故障及检修方法研究[J].黑龙江科技信息，2021（10）.

[4]鲁子晶.火电厂汽轮机辅机常见故障及检修方法研究[J].现代制造，2021（8）.