火电厂汽轮机的优化运行策略研究

马文良，付圣达

（国家能源集团华北电力有限公司廊坊热电厂，河北 廊坊 065000）

引言

近年来，电力资源作为一种应用便捷的清洁型能源，在工业生产以及日常生活中均被广泛应用，而随着我国社会经济的快速发展，国内的用电需求不断上升，使得火电厂汽轮机的运行面临着更高要求，必须严格做好火电厂汽轮机的运行管理，保证火电厂汽轮机的稳定运行。但是火电厂汽轮机的内部结构比较复杂，很容易出现各种各样的故障，导致火电厂的生产受到影响。通过对火电厂汽轮机的优化运行策略进行探究，有利于提出一些可靠的参考依据，使火电厂汽轮机能够处于最佳的运行状态，同时，这也在某种程度上保障了供电的稳定性，促进了供电目标的达成。

1 火电厂汽轮机的运行现状

随着火电厂的持续发展，汽轮机在火电厂生产中的地位越加重要，且火电厂汽轮机的运行效率普遍较高，能够体现出较强的实用性和经济性。在火电厂的日常工作中，通过汽轮机进行能量转换，使群众对电力资源的需求得到充分满足。而汽轮机作为一种结构复杂的精密性重型机械，分为转子和静子两个部分，其中转子部分由主轴、联轴器、叶轮、动叶片等组成，静子部分由进汽部分、汽缸、静叶栅、隔板、汽封、轴承等组成。通过对汽轮机组设计的科学性及合理性进行提升，汽轮机的运行状态可以进一步改善，但是汽轮机运行中的影响因素较多，依旧无法保证汽轮机的安全稳定运行。第一，在火电厂汽轮机的运行过程中，应按照相关的规定要求对各项指标进行控制，若是这些指标与要求不符，将直接影响到火电厂汽轮机的运行安全，很容易出现各种各样的安全事故，进而造成较大的经济损失。比如回热加热器、散热、给水部分旁路漏等，若是加热器存在问题，势必会发生安全事故，若是旁路门的严密性不足，则很容易出现泄露的情况，使得机组热效率受到影响。第二，在加热器上端差减小的时候，出水温度将有所提升，那么高一级的抽气总量下降，本级的抽气总量随之提升。若是加热器上端差增大，出水温度将有所下降，本级的抽气质量下降，高一级的抽气总量提升。在加热器停止工作的情况下，正常的给水温度与水泵的给水温度存在差异，热循环的效率随之降低。在加热器出现旁路泄漏的时候，其泄露量较大，其经济性随之提升。可以提前准备好备用的疏水泵，方便对加热器的输水进行切换，避免因泵的故障造成凝气器进入疏水的问题[1]。

2 火电厂汽轮机运行优化的要点

2.1 回热加热器优化

在火电厂汽轮机的运行优化中，通过优化回热加热器能够对火电厂汽轮机的运行效率进行提升，且能够对各级抽气质量进行提升。根据以往火电厂汽轮机的运行情况来看，其回热加热器普遍存在问题，想要保证火电厂的工作效率，则必须重视对回热加热器的优化，以此提高火电厂的市场竞争力，促进火电厂的持续发展[2]。首先，应充分考虑到不同级别、不同类型的抽气情况，这主要是因为抽气返回火电厂汽轮机作出的功与气压是一个正比关系，通过优化各级抽气质量能够对抽气做功的功率进行提升，促进火电厂汽轮机的高效运行。其次，为保证回热加热器运行产生的经济效益，需要对回热加热器的抽气压损变化方向及上下两端差进行考虑，使火电厂汽轮机能够处于高效稳定的运行状态。

2.2 给水泵优化

目前我国火电厂的发展面临着更加复杂的环境，为提高自身的竞争力，需要对火电厂汽轮机的运行效率进行提升，这一过程应重视对给水泵的优化。在原有定速给水泵的运行中，主要利用锅炉给水阀门对给水泵的运行动力进行调节，这一过程的操作比较方便，但是也存在一些不足，容易造成较大的损失，尤其在火电厂汽轮机的低负荷运行中，其经济损失较大。为优化火电厂汽轮机中的给水泵，可以充分利用变速给水泵，使火电厂汽轮机处于最佳的运行状态。与定速给水泵相比，变速给水泵体现出更好的节能效果，在火电厂汽轮机处于低负荷运行状态的时候，不再需要给水调节阀，能够降低火电厂汽轮机运行中的损失，有效降低成本投入，促进整个气动泵组的高效运行。

2.3 油封系统优化

通过对油封系统进行优化，可以进一步降低火电厂汽轮机运行中的资源消耗，实现预期的节能减排效果。对于油封系统的优化，主要就是对外部空气产生的干扰进行隔离，使火电厂汽轮机能够不受外部空气的影响，与蒸汽系统有效结合。比如轴端油封可以称为汽轮机轴封，借助汽轮机油封能够对汽轮机的蒸汽泄漏进行控制，避免内部的低能位工作介质与高能位工作介质发生混淆的情况。其次，作为火电厂汽轮机中的重要部分，油封系统起到了极为重要的作用，但是油封系统发生损坏问题的概率较大，很容易造成漏气的情况，这就必须做好油封系统的优化，促进油封系统的正常运行。在我国科学技术快速发展的背景下，油封系统优化技术得到提升，使得火电厂汽轮机具有更高的安全性及密封性，可以在保证汽轮机高效运行的同时，实现更好的节能减排效果。

3 火电厂汽轮机组控制系统的优化

3.1 优化控制系统

作为火电厂控制系统中的重要部分，汽轮机的安全性对火电厂的工作效率有着极为重要的影响，需要对汽轮机的控制系统进行优化，使汽轮机具有更高的安全性。首先，一般火电厂的单元机组的控制对象包括了汽轮机和锅炉，且汽轮机与锅炉具有极为紧密的联系，其运行情况直接影响着火电厂的生产活动。其中汽轮机的负荷影响速度较强，而锅炉体现出大惯性的蓄热能力，可以发挥汽轮机与锅炉在控制系统中的相互制约作用。其次，在火电厂汽轮机的运行中，通过优化机炉协调，对其进行控制和研究，能够采用模糊控制、自适应控制等各种方法，实现对控制系统的优化，使其发挥出应有的功能作用。

3.2 优化节能运行方式

根据以往火电厂汽轮机的运行情况来看，经常出现设备表面积灰的情况，对火电厂汽轮机的运行产生一定影响，这就必须及时做好清洁工作，使汽轮机保持安全稳定的运行状态。对于火电厂汽轮机的节能运行优化，首先就要对锅炉中存在的污垢及灰尘进行定期清理，且可以安排专门的日常工作人员对锅炉表面的积灰进行清理，这一过程应根据锅炉的情况选择适合的清灰方式，使锅炉受热面具有更好的传热性能，保证燃料的燃烧充分，促进锅炉的正常运行。其次，需要控制好锅炉的气压，杜绝出现锅炉内部的蒸汽压力过大的情况，保证锅炉的运行安全，降低安全事故的发生。同时，锅炉内部的蒸汽压力不能过小，否则将影响到锅炉运行的效率。通过对锅炉内部的蒸汽压力进行合理控制，既能够促进火电厂汽轮机的高效运行，又能够起到良好的节能效果。

3.3 建设燃煤机组脱硫工程

在火电厂的建设过程中，需要充分考虑到燃气机组脱硫工程的重要作用，保证燃煤机组脱硫工程的稳定运行，有利于促进火电厂汽轮机的安全稳定运行。在燃煤机组脱硫工程的建设中，必须考虑到火电厂自身的情况，对脱硫设施进行合理选择，并做好发电机组的科学管理，明确每一个工作人员的工作职责及工作内容，将责任落到实处。同时，火电厂在建设燃煤机组脱硫工程的时候，所需要的资金较大，且我国脱硫工程处于发展阶段，可以申请一定的国家补贴完成工作，使脱硫工程的建设目标得以顺利完成，发挥脱硫工程在火电厂汽轮机运行中的积极作用。

3.4 建设水循环利用系统

建设水循环利用系统能够提升火电厂汽轮机的节能减排水平，帮助火电厂获取更高的效益。可以充分利用周边的污水处理厂，使其能够为火电厂汽轮机的运行提供充足的循环冷却水，减少对新鲜水资源的使用，进而提高水资源的利用率，起到良好的节能减排效果。同时，在锅炉的运行中，势必会出现大量的冲灰水，应选择灰渣分排、贮灰场排水回用等方法，起到降低废物排放、节能减排的作用。

4 结语

为促进火电厂汽轮机的安全稳定运行，需要充分了解火电厂汽轮机的运行现状及相关问题，采取科学合理的策略进行火电厂汽轮机运行优化。具体来讲，在火电厂汽轮机运行优化中，应做好回热加热器优化、给水泵优化、油封系统优化等工作，而在火电厂汽轮机控制系统的优化中，应做好优化控制系统、优化节能运行、建设燃煤机组脱硫工程、建设水循环利用系统，从而提高火电厂汽轮机的运行效率及运行质量，促进火电厂的可持续发展。