熱電廠鍋爐汽輪機的優化調度策略

李巖

【摘 要】對汽輪機進行優化處理，是電廠經濟生產和高效生產的必然要求，也是能源節約控制，資源合理配置的必要工作。優化人員需要從實際出發，了解集控運行系統的要求，掌握汽輪機的運行原理和運行現狀，還需參考其它電廠汽輪機改造經驗，使汽輪機最佳真空狀態或工作狀態等滿足電廠本身生產需求。如此汽輪機運行價值才能最大化。

【關鍵詞】熱電廠鍋爐汽輪機；優化調度；策略

引言

現今的熱電廠的動力或能源一般來自煤炭的燃燒，但是關于煤燃燒的標準以及燃燒方式都存在很大的弊端，不能充分利用資源，造成極大的浪費。可持續發展是國家發展的重要途徑，而節約能源便是其中的一項重要舉措，同時，對有限能源的科學利用也是低碳經濟社會的重要部分。因此，加強對熱電廠鍋爐汽輪機優化調度可以有效地提高熱電廠的節能效率以及降低對環境的污染。

1汽輪機的含義

所謂的汽輪機就是電廠在正常進行運行的過程中不可或缺的器械設備，其對于電廠是否可以正常運行有著非常大的影響。汽輪機工作的時候是按照沖動作用進行運轉，把熱能慢慢的變成機械能的一種旋轉器械設備。從總體的構造結構上劃分，可以分成兩個不同的部分，其中一個部分就是轉動部分。轉動部分主要組成結構零件包括：動葉片、主軸以及聯軸器等；另一部分就是靜止部分，靜止部分主要構成零件包括：軸承、氣缸、汽封以及近氣部分等。不管是哪個部分對于汽輪機來說是保證其正常運行的關鍵點。沖動作用原理就是讓蒸汽噴嘴中的蒸汽在通過動葉氣道時對方向進行改變，讓其作用于汽輪機葉片，保證葉輪轉動，最后讓熱能轉化成機械動能。

汽輪機根據不同的劃分機制可以分成不同種類的汽輪機，從工作原理的角度實行劃分的話，也可以分成兩個部分，就是反動式汽輪機和沖動式汽輪機。以機構進行分類的話，可以分成多級汽輪機以及單級汽輪機。以熱力特性劃分的話。可以分成凝汽式汽輪機、抽汽式汽輪機、供熱式汽輪機以及背壓式汽輪機等。在電廠中人們經常看到的汽輪機大多數都是凝汽式汽輪機，也是使用范圍最廣的一種汽輪機。凝汽式汽輪機是由循環水泵、凝汽器、抽氣器以及凝結水泵等部件構成，對于汽輪機的正常運行來說這些凝器設備都是輔助設備。凝汽式汽輪機的工作過程就是，排汽一旦遇到冷就會迅速凝結變成為水，這就導致其體積逐漸下降，讓原本充滿空氣的封閉空間變成了真空空間，這就會導致氣壓下降，而蒸汽的理想焓降上升，設備的熱效率也獲得相應的上升。凝汽式汽輪機的排氣壓力對汽輪機的正常運行也存在非常大的影響，而影響排氣壓力的就是冷卻水的進水溫度以及冷卻倍率，雖然可以取得非常高的真空度，于此同時也會導致循環水泵在運行的過程中功耗加劇以及設備資金的投入力度增加。

2汽輪機存在的問題

2.1汽輪機的配汽方式

汽輪機配汽方式有多種，順序閥方式或單閥方式都能滿足汽輪機運行需求，但其適用階段不同，前者主要應用在高負荷階段，后者主要應用在低負荷階段，高負荷階段的運行效率一般能達到標準要求，低負荷階段會造成能耗問題。在汽輪機生產運行中，兩種方式經常結合起來，一起使用，但單閥方式缺陷需要得到改善，其才不會對汽輪機運行效率造成負面影響。

2.2汽輪機啟停

汽輪機運行中，轉子運行狀態不會始終如一，即使汽輪機處于正常狀態，轉子也會發生變化，變化主要為表面蒸汽參數，該變化還會引發內部溫度變化。所以汽輪機中的轉子會處于高壓高溫工作狀態。在轉子變化過程中，參數處理容易出現失誤。該失誤對能耗控制影響最大，當汽輪機處于啟停狀態時，能耗會失控，能量消耗會變大，而汽輪機本身的運行情況和質量也會受到負面影響。

3電廠集控運行汽輪機的優化措施

3.1優化汽輪機的配汽方式和啟停

汽輪機運行過程中的負載不能保持穩定，在低負載狀態下，還要控制汽輪機的運行能耗。傳統復合型配汽方式不能滿足此要求，優化設計人員需要對配汽方式進行優化創新，使其能改善低負荷能耗問題。三閥式配汽方式可以滿足高負荷和低負荷兩種狀態的汽輪機運行要求和能耗要求，且在高負荷狀態下，其還可以分擔負荷，減小汽輪機的運行負擔，提高其運行效率。在能源節約方面，其可以通過提高轉換效率等方式來減少能耗。這些優勢都使得該種配汽方式應用更加廣泛。優化設計人員還要對啟停過程進行調整優化，使其在頻繁啟停狀態下，不會造成過多能耗。在啟動優化中，主要將高壓缸和中壓缸聯系起來，在兩者結合狀態下，開啟設備。在停止運行控制中，主要借助滑參數停機方式和額定參數停機方式來達到節能降耗目的。前者的作用優勢要優于后者，其在汽輪機運行效率優化改善和機組部件溫控中占據優勢。

3.2優化汽輪機的機組和循環水泵

機組和循環水泵屬于汽輪機的輔機設備，優化設計人員需要使其處于高效運轉狀態，需要使其性能和協調性滿足汽輪機運行要求，其才不會成為汽輪機高效運行的影響因素。在機組優化中，設計人員需要站在節能減耗和高效運行角度上，提升機組性能參數。在循環水泵優化設計中，需要使凝汽器處于最佳壓力狀態，該種狀態下的凝汽器壓力與水泵功耗和機組能耗有直接關系，在汽輪機運行中，后兩者會互相抵消，產生的差值便等同于凝汽器壓力。所以當凝汽器壓力最佳時，機組出力會最小，水泵功耗最小。

3.3保證汽輪機最佳真空狀態

真空狀態主要反應凝汽器的運行情況，其會對機組單元安全可靠性產生直接影響，在過去，汽輪機的真空狀態一般較低，這會影響汽輪機運行效率。所以優化設計人員還要致力于提高汽輪機的真空狀態，使其處于最佳狀態。在優化設計中，主要對汽輪機的真空系統進行監控，使其嚴密性得到保證。在監控中，如果出現漏洞，還要及時補漏。汽輪機組循環水泵的運行情況會對真空系統產生間接影響，工作人員還要落實維護措施，使前者運行安全可靠。凝汽器中的軸封系統和水封會影響真空系統的密封性，所以其也需要被納入到監控范圍內。軸封加熱器處的水位還要滿足標準要求。水封設備質量與性能還要滿足密封性要求，避免其成為失水漏氣罪魁。抽氣器在切換運行操作過程中，不能出現差錯，不能對真空系統造成影響。真空系統連接著相關的保護裝置，該裝置需要一直處于正常運行狀態，性能參數需要滿足標準要求。在檢查中，如果出現整定值不滿足要求，還需要調整該參數。

3.4做好汽輪機管理維護工作

汽輪機組需要一直處于正常運行狀態，電廠集控運行效率才會得到保證。電廠需要制定機組運行維護計劃，安排專業的維修人員，對機組設備進行定期檢查，使相關的高壓設備或關鍵設施得到有效檢修。在管理維護中，維修人員還要對高壓管道和高壓加熱系統進行有效清理和管理，使其運行過程能耗受控。

結束語

優化后的汽輪機不僅可以滿足電廠生產要求，還可以使集控運行系統的額資源調配效果更顯著。在汽輪機優化中，技術人員可以從配汽方式和啟停方面入手，使其運行受控，還可以將汽輪機機組和循環水泵等作為重點優化對象。在汽輪機運行中農，還要做好維護管理工作，如此汽輪機才能滿足集控運行要求。本文主要針對電廠集控運行汽輪機的優化措施進行分析。

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（作者單位：中國石油化工股份有限公司天津分公司熱電部）