关于电厂集控运行汽轮机运行优化措施的探讨

马健 茅晓强

摘 要：发电厂集控运行将机、炉、电统一进行管理，结合了高效的信息技术并且优化了系统整体运行，使庞大的发电运行自动化水平变得很高。然而系统高度自动化的实现需要对系统中的设备进行针对性的改造控制和优化，从而达到集中控制的要求。本文将对汽轮发电机组启停过程控制、配汽等方面的优化进行阐述。

关键词：集控运行;汽轮机;优化;效率

引言：

汽轮机是一种旋转式的蒸汽动力装置，其作用工作原理为： 经过锅炉燃烧而产生的高温高压蒸汽通过特定喷嘴形成高速的汽流，蒸汽喷射设至汽轮机叶片上时推动装有叶片的转子转动，汽轮机转子转动的同时带动发电机的运行，实现蒸汽的动能与电能的定向转化。随着工业化程度的提高、经济的快速发展，电力作为能源的重要组成需要保证可靠性和稳定性，所以需要对集控运行系统进行不断改进和优化，同时需要加强运行维护用以提高发电运行的安全稳定和经济效益。

一、汽輪机存在的问题

1 汽轮机的配汽方式

汽轮发电机组通过带有压力和温度的蒸汽进行运行，而其汽配方式通常有单阀和顺序阀控制两种方式，并且两种方式都具备满足机组稳定运行的条件。单阀和顺序阀的使用条件不同，当负荷较高是可使用顺序阀对蒸汽进行调节，当负荷较低时使用单阀进行调节，这样可以既可以满足机组响应负荷的速度有能提高机组运行效率。

正常运行时，机组的负荷调节是通过单阀和顺序阀相结合的方式进行的。一般情况下机组运行通过单阀控制时，运行效率相对顺序阀控制时会比较低，需要对单阀控制的运行方式进行优化，提高机组的整体运行效率。

2 汽轮机组的启停

在机组的启停阶段是运行状态极不稳定的情况，需要对蒸汽温度、压力还有汽轮机高、中、低压缸的胀差保持密切关注，如果任一参数没有达到规范要求需要继续做调整直到各参数达到目标值再进行机组的启停操作。

机组启停时受很多因素的影响，尤其是汽轮机运行时转子的运行情况会不稳定随时变化，在这种情况下会造成相关参数处理出现误差，从而造成能耗变大。

3 真空系统

汽轮机的运行效率还受凝汽器真空的影响，调节各参数和运行方式使其保持最佳真空状态，可以降低汽轮机的能耗提高生产效率，从而使机组的发电效益在一定程度上得到提升。

汽轮机组的真空系统相对比较复杂，设计的设备比较多。除了对系统中设备的运行进行关注外，还要保证整个系统的密封性。不少机组由于系统中的某个部位未焊接到位导致整个真空系统的密封性很差，所以在平时工作中要针对易产生漏点的区域进行重点关注，同时严格执行真空严密性试验的定期工作，发现数据有异常需及时提交给专业工程师一起判断分析原因，防止事故发生。

二、电厂集控运行汽轮机的优化措施

1 优化循环水泵

循环水泵属于汽轮机的辅机设备，在汽轮机中有非常重要的作用。生产运行人员需要保证其性能和协调性来满足汽轮机运行要求并使其处于高效运转的状态。优化过程中需要从高效运行和节能降耗的角度上进行分析和考虑，提升机组性能参数。循环水泵需要保证凝汽器在最佳工作状态的前提下进行优化设计，此状态下的凝汽器压力与机组能耗有直接关系，所以在真空最佳的情况下机组和循环水泵的能耗最小。

2 优化汽轮机的配汽方式和启停

机组在运行过程中负荷的变化非常普遍，尤其是在低负荷情况下需要通过合理的控制来降低机组的能耗。传统的汽配方式已不能满足负荷调整的相应要求，需要在电厂建设初期对汽配方式进行优化改进，改善其低负荷时的能耗问题。

汽轮机在启动过程中需要控制冲转参数，就是要控制好主汽温度和压力，并且需要具备良好的过热度。然而在机组实际运行中对主汽压力、真空度等参数的控制都无法保证在合理范围。参数高于规定值除了降低了机组运行效率还延长了启机并网的时间，增加了机组启动时的厂用电率。针对以上情况主蒸汽可以通过打开高低压旁路将压力维持在适当范围内，适当调整真空破坏门将真空值控制在合理区间，用来增加汽轮机的进气量、提高暖机速度，缩短并网时间。

3 汽轮机的最佳真空

汽轮机的真空状态直接影响机组整个单元的安全可靠性，也是反应凝汽器的运行情况。汽轮机在真空较低的环境中运行会直接影响其运行效率，所以在发电运行过程中需要保证机组运行的真空环境在最佳状态，在不同负荷的工况下维持真空值在合理范围。在日常运维中需要对汽轮机的真空系统进行严密的监控，同时也要就地进行认真检查，发现有泄露情况及时上报联系检修人员进行消缺。

4 提高汽轮机的给水温度

在对汽轮机组的系统进行改进优化时，需要参与的专业设计人员熟练掌握集控运行的相关专业知识，并且拥有丰富的现场实操经验。如果因为专业知识不够会导致系统改造后运行产生重大安全隐患。在汽轮机正常运行过程中需要提高介质性能的初始参数才能保证汽轮机的运转效率。而汽机侧对给水温度的控制在发电厂热力循环系统中有着非常重要的作用，会对汽轮发电机组整体的运行效率有很大影响。

5 汽轮发电机组的管理与维护

一般情况下汽轮发电机组需要长时间保持高效运行的状态，日常的运行维护工作是必要条件，才能保证电厂的发电效率和生产效益。要达成以上目标需注意以下几点：

①发电厂生产部门和相关负责人需要制定每台机组的运行维护的工作计划并且认真执行落实到位，部门负责人或专业工程师需不定期抽查并对数据进行分析判断。

②在机组停运对设备进行检查时，需要安排专业的检修人员对关键设备的重要部位进行全面、系统的检查，尤其是在运行过程中发现的无法处理的设备缺陷。

③在维护过程中，检修人员需要对各种管道，尤其是循环水管道、凝汽器内部、加热器管道等进行清理，减少能量传输时的损耗，提高能量转换效率和机组运行效率。

三、总结

通过以上分析，通过对汽轮机运行系统的优化可以提高发电效率，但是需要关注的设备和运行参数较多，需要相互配合才能达到目标。系统优化需要结合现场实际运行情况，在平时工作中要做好数据收集、认真分析才能做好对应的改进，从而达到相应效果。

参考文献：

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