電廠集控運行汽輪機運行優(yōu)化措施探討

郝先行

【摘 要】隨著用電戶的增多，電廠規(guī)模的擴大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，汽輪機作為電廠的重要設(shè)備之一，其運行過程也因電網(wǎng)調(diào)整等變得復(fù)雜。而且目前我國的資源有限，人口眾多，各方面的用電率也在不斷的上升，節(jié)能顯得非常的重要。所以對汽輪機各方面進行優(yōu)化處理顯得非常必要。通過優(yōu)化汽輪機運行，可以節(jié)省資源，提高電廠的社會經(jīng)濟效益，在一定程度上對國家的發(fā)展做出貢獻。本文針對電廠集控運行汽輪機運行優(yōu)化措施進行了分析與探討。

【關(guān)鍵詞】電廠集控運行;汽輪機運行;優(yōu)化措施

1 引言

隨著工業(yè)科技的進步以及經(jīng)濟的發(fā)展，火力發(fā)電廠的汽輪機設(shè)備應(yīng)用水平在不斷提高，同時，由于汽輪機是火力發(fā)電廠火電機組的三大重要部件之一，所以，對于汽輪機的運行優(yōu)化以及如何保證汽輪機高效、穩(wěn)定、安全的運行對于提高電廠工作質(zhì)量，增加發(fā)電廠的發(fā)電量來說都是必須的。對于我國當(dāng)前普遍存在的一些汽輪機問題來說，會導(dǎo)致發(fā)電廠設(shè)備運行狀態(tài)不佳，降低電廠的經(jīng)濟效益，更有甚者會影響到發(fā)電廠的安全生產(chǎn)。所以，對于電廠汽輪機的優(yōu)化研究是必須并且應(yīng)當(dāng)長期堅持的一項工作，對于電廠來說是保證工作效率，發(fā)電量等的重要基礎(chǔ)之一。

2 我國目前汽輪機的運行現(xiàn)狀和存在的問題

2.1汽輪機的主要配汽方式和啟停

汽輪機的配汽方式有很多種，我國大部分發(fā)電廠的汽輪機主要使用復(fù)合型配汽方式，這種配汽方式能充分發(fā)揮汽輪機的優(yōu)點，根據(jù)汽輪機運行中不同的階段，來調(diào)節(jié)配汽方式，即可保證汽輪機的高效運作，也能節(jié)約能源。如在汽輪機剛啟動階段和低負荷階段，通過調(diào)節(jié)單閥門來滿足汽輪機的運作，而在高負荷階段，則通過調(diào)節(jié)順序閥門來適應(yīng)汽輪機的運作要求。但即便通過這種復(fù)合型的配汽方式，汽輪機在低負荷階段運行時也會產(chǎn)生非常多不必要的能耗。

汽輪機的啟停是由其構(gòu)造內(nèi)的轉(zhuǎn)子應(yīng)力的變化來決定的，由于汽輪機在正常運行時，轉(zhuǎn)子對溫度和壓力的要求比較高，所以需要長期保持在高溫和高壓的情況，才能維持汽輪機的正常運作，加之，轉(zhuǎn)子表面蒸汽參數(shù)會發(fā)生時上時下的變化，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子內(nèi)部的溫度場非常不穩(wěn)定。所以，對參數(shù)的處理要求非常高，一旦處理不恰當(dāng)，就會嚴重影響發(fā)電效率，也會造成汽輪機的損壞，減短其使用壽命。

2.2汽輪機的機組運行能力和密封水系統(tǒng)

汽輪機在運作過程中，對氣閥的調(diào)節(jié)是不可避免的經(jīng)常性工作，而這也是導(dǎo)致能耗最主要的原因。前面已經(jīng)介紹過，汽輪機在不同的負荷階段需要調(diào)節(jié)不同的閥門來維持正常工作。在汽輪機氣閥的兩種調(diào)節(jié)方式中，單閥調(diào)節(jié)主要是通過汽輪機蒸汽參數(shù)直接調(diào)節(jié)控制，而順序閥的調(diào)節(jié)則是由噴嘴控制蒸汽閥門的開關(guān)。前一種調(diào)節(jié)會影響到汽輪機的啟停，造成不必要的能耗，后一種調(diào)節(jié)則對氣閥的壓力控制要求比較高，只適應(yīng)于氣閥壓力較小的時候調(diào)節(jié)，當(dāng)氣閥壓力較大時，則容易造成外缸和噴嘴變形，導(dǎo)致汽輪機的密封性和其他機組部分受到損壞，并會因此產(chǎn)生較多的能耗。汽輪機的密封水系統(tǒng)在水泵正常運行時可以滿足給水要求，它的汽動給水泵在軸端進行密封處理，可以間歇的控制泄漏。但當(dāng)遇到汽動給水泵緊急停機的情況，常會造成密封水回水不暢的現(xiàn)象，使得水容易進到小機油箱中，對汽動給水泵的完全運行造成隱患。

3 電廠集控運行汽輪機運行優(yōu)化措施

3.1 優(yōu)化汽輪機的配器方式

之前的復(fù)合型配器方式只有在定額的負荷下才能夠?qū)崿F(xiàn)理想的運行控制。汽輪機的運行負載控制高，所以在低負荷運行條件下時，就會產(chǎn)生較大的損耗。而如果采用三閥式的控制方式，負荷控制的要求就會大大降低，低負荷運行下的損耗狀況也會被改善，提升轉(zhuǎn)換的效率，以便實現(xiàn)節(jié)能。

3.2 對汽輪機的啟停予以優(yōu)化

首先，當(dāng)汽輪機處于停機的狀態(tài)時，各個環(huán)節(jié)的工作也會逐漸的呈現(xiàn)出歸零態(tài)勢，同時進汽量也會逐漸的歸零，汽缸中各類零部件的溫度也處于不斷冷卻的狀態(tài)，此時的主汽門將會被關(guān)閉。要想對汽輪機的停機種類進行劃分，可以從進汽參數(shù)的差異來進行，即額定參數(shù)停機以及滑參數(shù)停機，應(yīng)用滑參數(shù)停機方法，不僅可以有效的對汽輪機內(nèi)部的零部件予以降溫，利于后期的檢修，還能切實提高汽輪機的運作效率，應(yīng)用鍋爐機組的預(yù)熱效應(yīng)實現(xiàn)發(fā)電。其次，對于汽輪機運作中的優(yōu)化方式分析。當(dāng)汽輪機處于運作的狀態(tài)時，則要通過對其本身的實際負荷變化情況進行分類，而后對汽輪機予以合理的調(diào)整，比如，可以應(yīng)用定-滑-定的方式來落實。當(dāng)汽輪機的發(fā)電負荷不同時，也會使用不同的汽輪機運作方法，低電荷一般應(yīng)用的是可以保證鍋爐機組可以正常運作的定壓調(diào)節(jié)。高電荷通常應(yīng)用可以對同流面積予以改變的噴嘴調(diào)節(jié)方式。

3.3 優(yōu)化汽輪機的機組和循環(huán)水泵

首先要優(yōu)化汽輪機的輔機設(shè)備，汽輪機的正常運作，離不開機組各部分的相互協(xié)調(diào)，只有各種輔助機器設(shè)備性能完好，才能整體提高汽輪機的發(fā)電效率。因此，對汽輪機機組輔助設(shè)備進行優(yōu)化，在一定程度上也可以達到節(jié)約能耗，提高運行效率的目的。其次，要注重對循環(huán)水泵的優(yōu)化設(shè)計。機組長時間在負荷的情況下工作和冷卻水溫度不變時，循環(huán)水的流量發(fā)生改變會影響到凝汽器壓力的改變，從而導(dǎo)致循環(huán)水泵的功能受損。循環(huán)水量的變化與凝汽器壓力的變化成反向變化，當(dāng)水量增大時，凝汽器壓力變小，導(dǎo)致機組的出力增大，從而水泵的功耗也會增大。但水泵的功耗會與機組的出力相抵消，使得凝汽器壓力值便成為二者相抵消的差值。所以當(dāng)凝汽器處于最佳壓力狀態(tài)時，循環(huán)水泵的運行狀況也最好。

3.4 加強技術(shù)管理

在集控系統(tǒng)中分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。微處理器是集控系統(tǒng)的核心，在集控系統(tǒng)中起到了很大的作用。基于集控系統(tǒng)種種優(yōu)點不難發(fā)現(xiàn)，其對于運行操作系統(tǒng)的要求會很高。加強集控系統(tǒng)管理，就需要重視硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，這樣才能夠進行完善的管控一體化。集控系統(tǒng)主要由過程控制單元、過程接口單元、CRT顯示操作站、管理計算、計算機網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。這些部分均是核心部位，一旦出現(xiàn)問題可能就會造成系統(tǒng)癱瘓。因此，要做到防微杜漸，實行實時監(jiān)控，從整體到部分，從部分到局部，只有注重細節(jié)，才能夠保證系統(tǒng)正常運行。此外，這些部分構(gòu)成了集控系統(tǒng)，雖然各自獨立工作，但依然是一個整體，因此，需要集中控制管理，實現(xiàn)系統(tǒng)高效運行。在集控系統(tǒng)中，還有一種系統(tǒng)叫熱機保護，顧名思義，就是保障機組正常運行，減少事故的發(fā)生。該系統(tǒng)還能夠保證操作人員的安全，一旦機組出現(xiàn)問題，就可以采取停機的方式防止事故擴大，以免釀成更加嚴重的后果。在不斷實踐中，為了降低集控系統(tǒng)事故發(fā)生的可能性，還需要規(guī)定安全保護值與極限值，這樣就可以有效防止事故進一步擴大。這兩個數(shù)值不能隨意取消或更改，具體情況具體分析。

4 結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)前，我國經(jīng)濟的發(fā)展對能源的需求量非常大，我國的電力行業(yè)也應(yīng)該不斷地提高自身的發(fā)電能力和發(fā)電效率。各個電廠應(yīng)該通過對汽輪機配汽方式，汽輪機的啟停，汽輪機輔機等方面進行優(yōu)化處理和技術(shù)革新，讓汽輪機可以高效的運行。這樣不僅能夠延長汽輪機的使用壽命，減少安全隱患，還可以提高發(fā)電效率，提高電廠的經(jīng)濟效益，緩和我國電力資源供需緊張的矛盾，對社會的經(jīng)濟發(fā)展和人們的生產(chǎn)生活提供有利的支持和保障。

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[2]楊昌城，林禎烜.電廠集控運行汽輪機運行優(yōu)化措施探討[J].工業(yè)設(shè)計，2016（03）：125+127.

（作者單位：江蘇國華陳家港發(fā)電有限公司）