火電廠汽輪機(jī)的優(yōu)化運(yùn)行策略

文/楊保青

隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，對用電需求也日益增長，這對火電廠汽輪機(jī)的運(yùn)行提出了更高的要求，但是由于發(fā)電設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜且技術(shù)含量較高，一旦出現(xiàn)故障就會影響整個電廠的工作效率。為此，要想確保汽輪機(jī)能夠正常安穩(wěn)運(yùn)作必須要優(yōu)化它的運(yùn)行方式。

1 火電廠汽輪機(jī)的工作原理和運(yùn)行現(xiàn)狀

火電廠汽輪機(jī)的工作原理主要是將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的外燃回轉(zhuǎn)式機(jī)械，通過將來自鍋爐的蒸汽送入汽輪機(jī)，再經(jīng)過一系列環(huán)形配置的噴嘴和動葉，最終將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。同時(shí)將汽輪機(jī)輸出軸和發(fā)電機(jī)進(jìn)行連接就可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電。假設(shè)將鍋爐視為火電廠的基礎(chǔ)設(shè)備，那么汽輪機(jī)就是最重要的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，按照不同形式結(jié)構(gòu)可以將其分為以下兩種單級汽輪機(jī)和多級汽輪機(jī)，根據(jù)蒸汽能量與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換值還可以劃分為速度級機(jī)，沖動級機(jī)和反動級汽輪機(jī)。其中速度級汽輪機(jī)工作原理是依照蒸氣在噴嘴處膨脹動能情況來運(yùn)行的，而沖動級汽輪機(jī)的工作原理則是通過蒸汽在噴嘴處膨脹速度以及減少噴嘴流道截面積來運(yùn)行的，反動級汽輪機(jī)的工作原理而是通過蒸汽在動靜兩葉之間流道中膨脹來運(yùn)行的，從而實(shí)現(xiàn)加快蒸汽流動的良好目的。此外，為了更好的提高汽輪機(jī)的性能，使其能夠穩(wěn)定運(yùn)行，我們還應(yīng)從做功的角度去考慮不同汽輪機(jī)的做功能力，因?yàn)橹挥羞@樣才能為火電廠選擇最合適且適宜的汽輪機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排以及提高汽輪機(jī)運(yùn)行效率的目的。

2 火電廠汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化要點(diǎn)分析

2.1 給水泵優(yōu)化

隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，火電廠也得到有效推動，為了提高汽輪機(jī)的運(yùn)行效率，還應(yīng)優(yōu)化給水泵，對于原有定速給水泵方式來講，原有的運(yùn)行動力主要是通過鍋爐給水閥門來進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣方式看上去比較方便，但實(shí)際上也有弊端，很容易給火電廠造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，特別是在汽輪機(jī)組處于低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)。而變速給水泵的作用就是對汽輪原有的給水泵進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)一步提高汽輪機(jī)的運(yùn)行效率和質(zhì)量。通常情況下變速給水泵所呈現(xiàn)的節(jié)能效果要不定速給水泵效果更加明顯，簡單來講就是在當(dāng)汽輪機(jī)在面臨低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)不需要給水調(diào)節(jié)閥，從而避免使火電廠造成經(jīng)濟(jì)損失，最終實(shí)現(xiàn)提高氣動泵組運(yùn)行效率和降低成本的目標(biāo)。

2.2 回?zé)峒訜崞鲀?yōu)化

回?zé)峒訜崞鲀?yōu)化很大程度上可以提高汽輪機(jī)的運(yùn)行效率，同時(shí)也可以起到優(yōu)化各級抽氣質(zhì)量的目的。就目前我國火電廠所使用的回?zé)峒訜崞鱽砜匆廊淮嬖趩栴}，所以優(yōu)化回?zé)峒訜崞魇巧鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢，要想在當(dāng)前激烈的市場競爭環(huán)境下站穩(wěn)腳步必須采取措施。首先，針對不同類型不同級別的抽氣情況應(yīng)當(dāng)格外注意，因?yàn)楹芏鄷r(shí)候抽氣返回汽輪機(jī)所做的功是與氣壓成正比的，而對它的優(yōu)化也是為了提高抽氣做功的功率，更是為了提高火電廠汽輪機(jī)的運(yùn)行效率。其次，為了使回?zé)峒訜崞鞯慕?jīng)濟(jì)性更加突出，還應(yīng)注意加熱器的上下兩端差以及抽氣壓損變化方向，只有這樣才能真正意義上促進(jìn)汽輪機(jī)正常穩(wěn)定且高效運(yùn)行。

2.3 油封系統(tǒng)優(yōu)化

要想真正起到節(jié)能減排的效果，還應(yīng)優(yōu)化油封系統(tǒng)。首先，對火電廠汽輪機(jī)油封系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的目的是為了隔絕外部空氣的干擾，進(jìn)一步提高汽輪機(jī)隔絕外界空氣的能力，有效實(shí)現(xiàn)與蒸汽系統(tǒng)的完美結(jié)合。其中軸端汽封我們又可以稱之為汽輪機(jī)軸封，在它的作用下不僅可以減少汽輪機(jī)蒸汽泄漏，還可以有效防止內(nèi)部的高能位工作介質(zhì)和低能位相互混淆。其次，油封系統(tǒng)對整個汽輪機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行十分重要，但是它往往比較容易損壞，一旦發(fā)生不良問題很有可能使其發(fā)生漏氣。因此，要想確保其正常穩(wěn)定運(yùn)行必須對其進(jìn)行優(yōu)化。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展油封系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)也得到逐步提升，很大程度上提高了汽輪機(jī)的密封性和安全性，從而提高汽輪機(jī)運(yùn)行效率以及現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

2.4 凝汽器真空抽氣系統(tǒng)優(yōu)化

凝汽器真空抽氣系統(tǒng)的優(yōu)化對于火電廠也十分重要。首先，之所以要優(yōu)化凝汽器真空抽氣系統(tǒng)主要是為了提高汽輪機(jī)的運(yùn)行效率，它的安全穩(wěn)定運(yùn)行對整個火電廠正常運(yùn)行以及發(fā)電有著十分重要的影響。因此，為了不影響火電機(jī)組的正常穩(wěn)定運(yùn)行，必須要重視該系統(tǒng)設(shè)備，進(jìn)一步確保其是否存在不良故障。其次，很多火電廠因?yàn)闆]有對凝汽器真空抽氣系統(tǒng)進(jìn)程優(yōu)化，會使設(shè)備頻繁出現(xiàn)不良故障，很有可能會使其出現(xiàn)真空泵超載的情形，從而損壞整個火電機(jī)組的正常運(yùn)行。為此優(yōu)化該系統(tǒng)不僅可以使設(shè)備內(nèi)部一直保持真空狀態(tài)，不會出現(xiàn)漏氣的問題，也可以提高火電機(jī)組的運(yùn)行效率以及大幅度提高汽輪機(jī)熱力循環(huán)效率。

3 火電廠汽輪機(jī)組控制系統(tǒng)優(yōu)化分析

在實(shí)際的工作中，需要對火電廠汽輪機(jī)組控制系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，從而提高其運(yùn)行的效率，實(shí)現(xiàn)火電廠整體經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的提高，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)我國社會的快速發(fā)展，下面針對于火電廠汽輪機(jī)組控制系統(tǒng)優(yōu)化的具體措施進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究。

3.1 控制系統(tǒng)優(yōu)化

社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展一定程度上推動了火電廠的蓬勃發(fā)展，汽輪機(jī)作為控制系統(tǒng)的重要組成部分，它的安全性會直接影響工作效率和質(zhì)量。為此，我們還應(yīng)優(yōu)化汽輪機(jī)的控制系統(tǒng)。首先，大多數(shù)火電廠內(nèi)部的單元機(jī)組所控制的對象包含以下兩種，一種是鍋爐另一種是汽輪機(jī)，二者之間往往存在著密不可分的聯(lián)系，他們都是火電廠生產(chǎn)系統(tǒng)中的重要組成部分，其中鍋爐本身就具備大慣性的蓄熱能力，而汽輪機(jī)則具備超強(qiáng)的負(fù)荷影響速度，二者在汽輪機(jī)在控制系統(tǒng)中也起到相互制約的作用。其次，為了提高汽輪機(jī)的運(yùn)行效率，我們還可以對機(jī)爐協(xié)調(diào)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)一步對其進(jìn)行研究和控制，可以利用自適應(yīng)控制或者是模糊控制等方法，從而實(shí)現(xiàn)對該系統(tǒng)有效優(yōu)化使其具有良好實(shí)用性。

3.2 優(yōu)化節(jié)能運(yùn)行

很多時(shí)候火電廠汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中難免會積累大量的灰塵，為了不影響其正常穩(wěn)定運(yùn)行還應(yīng)及時(shí)清理灰塵和污垢。首先，要想實(shí)現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能運(yùn)行需要定期清理鍋爐內(nèi)的灰塵，日常工作人員也要時(shí)常清理鍋爐上面堆積的灰塵，同時(shí)結(jié)合鍋爐的實(shí)際運(yùn)行情況采取科學(xué)的方式對其進(jìn)行清灰，進(jìn)一步提高鍋爐的受熱面?zhèn)鳠嵝阅?，使?nèi)部燃料能夠充分的燃燒，從而確保鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。其次，還應(yīng)對鍋爐的氣壓進(jìn)行科學(xué)合理控制，倘若爐內(nèi)蒸汽壓力過高可能會影響鍋爐的安全運(yùn)行，甚至?xí)l(fā)生爆裂而對工作人員生命安全造成威脅，而爐內(nèi)蒸汽壓力過低又會會降低鍋爐的運(yùn)行效率，為此，必須對其進(jìn)行科學(xué)合理控制使其內(nèi)部的蒸汽壓力控制在合理的范圍內(nèi)，從而提高整個汽輪機(jī)的運(yùn)行效率和實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

3.3 建設(shè)燃煤機(jī)組脫硫工程

建設(shè)燃煤機(jī)組脫硫工程是火電廠建設(shè)中不可缺少的環(huán)節(jié)，它對整個汽輪機(jī)穩(wěn)定安全運(yùn)行也有積極促進(jìn)作用。為此，火電廠在建設(shè)燃煤機(jī)組脫硫工程時(shí)除了要結(jié)合自身實(shí)際情況實(shí)施作業(yè)外，還應(yīng)積極配置合適的脫硫設(shè)施，而對于100MW以上的發(fā)電機(jī)組也要制定科學(xué)合理的管理計(jì)劃，并明確各個崗位人員的責(zé)任和管理范圍，進(jìn)一步將各個發(fā)電機(jī)組的管理工作全面落實(shí)相關(guān)責(zé)任人頭上，同時(shí)基于我國火電廠發(fā)展脫硫工程仍然處于發(fā)展階段，可以申請適當(dāng)?shù)膰已a(bǔ)資金來支持自身工作，從而使火電廠燃煤機(jī)組脫硫工程建設(shè)順利高效進(jìn)行，最終全面提高汽輪機(jī)運(yùn)行效率和質(zhì)量。

3.4 建設(shè)水循環(huán)利用系統(tǒng)

為了提高火電廠節(jié)能減排的整體水平，我們還應(yīng)建設(shè)水循環(huán)利用系統(tǒng)。對于周圍的相關(guān)污水處理廠可以充分利用起來，將這些水資源作為汽輪機(jī)組運(yùn)行循環(huán)冷卻水，進(jìn)一步利用這些水資源來代替新鮮的水資源，很大程度上可以減少水資源使用量，從而有效降低水資源的浪費(fèi)提高水資源利用率。同時(shí)，對于火電廠鍋爐運(yùn)行過程中所產(chǎn)生大量沖灰水，我們可以采取貯灰場排水回用或者是灰渣分排等方式，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排以及減少廢物排放的目的。

4 結(jié)語

綜上所述，火電廠節(jié)汽輪機(jī)的正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)對電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要影響，而節(jié)能減排是當(dāng)代眾多企業(yè)所穩(wěn)定發(fā)展的重要前提基礎(chǔ)，為此，要想在當(dāng)下激烈的市場競爭環(huán)境下站穩(wěn)腳步，必須結(jié)合自身的實(shí)際情況對于生產(chǎn)運(yùn)營存在的不足和問題，應(yīng)有針對性有目的性的進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，從而不斷提高我國火電廠節(jié)汽輪機(jī)運(yùn)行效率和實(shí)際節(jié)能減排的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)火電廠的長遠(yuǎn)發(fā)展。