分析電廠集控運行汽輪機運行完善措施

王 琨

（國電華北電力有限公司霍州發電廠，山西 臨汾 031413）

近些年，人民群眾對電力資源的需求數量越來越大，促使發電廠規模的不斷擴大，逐漸調整了電網的結構，與此同時，提升了汽輪機的質量，提高汽輪機運行的復雜性和繁瑣性。我國現階段正處于快速發展的過程中，缺少人力資源，但是用電需求量卻越來越大，由此可見，節能變得十分重要。所以，相關工作者要重視優化汽輪機的運行，提高汽輪機運行的效率和質量，實現節能的目的，滿足人們的日常用電需求。

1 汽輪機的概述

汽輪機指的是發電廠在運行的過程中，不能缺少的一種器械設備，它直接影響著發電廠能否正常運行。汽輪機在工作的過程中，利用沖動作用運轉，將熱能逐漸轉換成機械能，它屬于旋轉器械設備的一種。如果按照總體結構劃分，可以將它分成兩個部分，第一部分是轉動部分，這個部分包括的零件比較多，像是主軸等，第二部分是靜止部分同樣包括的零件也比較多，例如，氣缸、軸承等。不管是第一部分，還是第二部分，對于汽輪機而言都是確保它能否正常運行的關鍵。沖動作用的原理是讓蒸汽噴嘴中產生的大量蒸汽，在運行過程中，經過葉氣道的時候，改變其運行方向，促使它可以直接作用在汽輪機的葉片上，保障葉輪的正常轉動，實現將熱能變成機械動能的目的[1]。

在劃分汽輪機種類時，可以按照不同的劃分機制分成不同的種類。如果按照工作原理的原則劃分，可以把汽輪機分成兩種不同的種類，一種是反動式汽輪機，另一種是沖動式汽輪機；如果按照機構的原則劃分，可以將汽輪機分成兩種，一種是多級汽輪機，另一種是單機汽輪機；如果按照熱力特性的原則劃分，那么可以將汽輪機劃分成多種，例如，抽汽式汽輪機、背壓式汽輪機等。在發電廠中，人們可以常常看到各種汽輪機，而這些汽輪機幾乎都是凝汽式汽輪機，這種類型的汽輪機也是使用范圍最廣泛的一種。凝汽式汽輪機的是主要構成部分是循環水泵、抽氣器等。為了保證汽輪機的正常運行，要重視各種凝器設備，對于汽輪機而言，這些凝器設備起到輔助的作用。凝汽式汽輪機工作流程是當排出的氣體遇到冷氣后，會快速凝結成水，以致于氣體的體積漸漸下降，將原本的封閉空間轉變成真空空間，進而使氣壓逐漸下降，提高蒸汽的理想焓降，隨之設備設施的熱能效率也會逐漸提升。凝汽式汽輪機產生的排氣壓力也會直接影響到它的正常運行，有一些因素也會影響到排氣壓力，例如，冷卻倍率等，它可以產生比較高的真空度，但是同樣會使循環水泵在正常運行中，增加功耗和投入資金的金額。

2 汽輪機正常運行中存在的缺陷

有很多因素都會直接影響到汽輪機這種器械的經濟性能，其中最主要的因素包括汽輪機的設計方面、制作方面等。如果可以科學合理地設計汽輪機，優化制造及安裝等環節，那么就能最大化提升汽輪機的工作效率。

2.1 汽輪機配配氣方式上存在缺陷

汽輪機運用的配氣方式比較多，然而在日常生活被廣泛使用的是復合式配氣方式。因為被汽輪機工作載荷影響，每個階段汽輪機配氣方式都有所不同。一般情況下，會將其分成兩個階段，第一階段為當汽輪機處于高負荷的狀態下，如果想確保汽輪機的正常運行，那么通常都會運用順序閥的方法；第二階段為當汽輪機處于較低負荷的載荷狀態下，如果想確保汽輪機的正常運行，那么通常都會運用單閥的方法。這兩個階段載荷方式各不相同，但是兩個階段都可以得到較好的運用。在低負荷的階段，汽輪機會消耗一些節流，使用效率逐步降低，進而影響到發電廠自身的經濟效益。

2.2 汽輪機在啟停階段存在缺陷

汽輪機啟停階段指的是轉子應力變化產生作用，一般來說，當轉子處于正常運行狀態下，汽輪機自身的內部將會存在溫度場，這個溫度場會產生比較規則的動蕩，而影響它產生動蕩的主要原因就是汽輪機的開啟和停止。另外，轉子的表面會存在較多蒸汽，這些蒸汽會直接影響到轉子蒸汽參數，有時會出現參數上升現象，有時會出現參數下降現象。這是由于轉子的開啟和停止，導致無法保證轉子工作環境的穩定性，偶爾會存在高溫環境下，因此，在設計汽輪機參數時，要確保參數的準確性，要不然就會直接影響到汽輪機的正常運行，甚至是阻礙它的正常工作。需要注意的是，當汽輪機處于啟停階段時，它自身會消耗大量的電流，這一問題會減少汽輪機的使用時間[2]。

2.3 汽輪機機組能力存在缺陷

導致汽輪機出現能耗問題的原因比較多，其中十分重要的一個因素就是因為它的氣閥。汽輪機氣閥的種類比較多，方式的不同導致氣閥的分類方法也不同。一般來說，可以將汽輪機的氣閥分成兩種，一種是順序閥調節，另一種是單閥調節。順序閥的使用范圍限制因素較多，當氣閥壓力較小的時候，才可以運用這種氣閥，若是氣閥壓力相對比較大的時候，依舊使用順序閥，那么將會使噴嘴及外缸出現變形的問題，甚至會嚴重影響到汽輪機的密封性，還會增加汽輪機的能源消耗數量，阻礙汽輪機的正常運行。影響單閥調節的主要因素是汽輪機的蒸汽參數，而影響順序閥的主要原因是噴嘴。

3 電廠集控運行汽輪機運行完善措施

3.1 完善汽輪機配氣方式

現階段，絕大部分汽輪機運用的配氣方式都是傳統式，這種傳統式配氣方式功耗比較大，并且只能在低負荷的情況下使用，如果在高負荷中運用這種配氣方式，就會直接影響到汽輪機的使用時間。想解決這個問題的話，就可以運用性能比較好的三閥式配氣方式，這種配氣方式一方面可以降低功耗，另一方面還可以最大化提升轉換的效率，促進企業經濟收益的穩步提升。三閥式配氣方式具有一些優點，例如，流通能力比較好、在調節級別上沒有較高的要求，因此可以達到節能的目標。

3.2 優化汽輪機啟停方面

如今，大部分日常使用的汽輪機都是600MW，這種汽輪機的啟動方式為一起使用高中壓氣缸，實現啟動的目標。下面詳細介紹一些汽輪機的啟動過程：在點著鍋爐前，相關工作者要認真做好準備工作，其中包含全面系統的檢查和測試潤滑系統，保證潤滑系統的密閉性，掌握潤滑油的含量，確保它的含量不低于最低頁面，還包括凝汽器通循環水[3]。鍋爐在運行時，如果發現鍋爐的壓力強度及溫度有了明顯的提升，那么相關工作者就要及時開啟備用旁路。在高中壓缸實際啟動過程中，經常會出現溫度升高的現象，當溫度升高到額定溫度時，就會減少汽輪機的使用時間，為了控制好這一現象，避免降低汽輪機使用壽命，那么就要采取各種優化措施：首先，在實際啟動時，要設定合理的熱蒸汽壓力，通常情況下不超過零點五兆帕；其次，要確保汽輪機高壓缸排氣通風門一直處于敞開狀態下；最后，要盡量增加汽輪機高壓缸的通流量。這些措施可以解決汽輪機高壓缸排氣溫度上升的問題，促使汽輪機正常運行。當汽輪機停止工作時，它的大部分零件都會逐漸從工作狀態變成非工作狀態，也可以這樣說，從動態變為靜態。汽輪機進氣數量也會漸漸由高峰下降到零，一些主要的進氣門會自己關閉。氣缸另外的一些部分也會由工作時的溫度漸漸降低。一般會將汽輪機劃分成兩類，第一類是滑動參數汽輪機，第二類是額定參數汽輪機。通常情況下，相關工作者都會使用第一類汽輪機，它有較多優點，在使用這類汽輪機時可以大大降低熱量，提高汽輪機的運行效率，并且還可以利用鍋爐具備的預熱功能實現發電的目的，提升使用率。

3.3 加大汽輪機資金投入力度，積極研發汽輪機

除了汽輪機設備已有問題，對于絕大多數發電廠來說，缺少資金問題也十分嚴重，為了推動發電廠的發展，相關單位就要積極投入大量資金，幫助發電廠引入先進的設備設施、新穎汽輪機技術以及合理科學的汽輪機檢修制度等，還可以分出一部分資金用以培養工作人員，提升他們的實際操作能力，幫助他們建立職業素養，促使發電廠工作效率逐步提升。如果想建立生產體系，那么就要意識到資金是建立基礎。加強對資金的投入，一方面可以優化汽輪機的各個方面，促使生產電力資源的效率越來越高，另一方面對于汽輪機而言，這是一次整體化的優化[4]。另外，我國科技水平快速提升，相關工作者要重視研發和探索汽輪機的核心技術，在資金和科學水平的保障下，實現提升汽輪機運行效率等目的，將更優質的汽輪機運用到發電廠中，解決汽輪機使用過程中存在的各種問題，為發電廠生產電力資源提供保障。譬如，火力發電廠在運用汽輪機的過程中，可以充分利用靜態可控硅勵磁系統。如果火力發電廠想在政府部門倡導下實現節能減排，降低能源消耗、提高生產量的目的，那么就要不斷對汽輪機的性能和能耗等方面進行實驗，了解和掌握汽輪機性能、能耗等方面的情況。對汽輪機的各個方面進行不斷地優化和改進，確保汽輪機的正常運行，降低汽輪機運行過程中的耗能，減少排出污染氣體的數量[5]。

3.4 運用海水冷卻塔的條件

首先，溫排水量會被限制。對待各個沿海發電廠，環保部門、海洋部門等各個部門對其提出更高的要求，限制這些發電廠的溫排水量，故此無法運用直流取排水系統，相關單位開始考慮運用海水冷卻塔。其次，選擇更優的冷卻水系統方法，一些沿海工程會受到地形、水位等條件的影響，采用直流取排水方案十分困難，工程花費金額也比較高，故此可以考慮運用海水冷卻塔方法。最后，排煙塔具有防腐功能，可以憑借這一功能。如果沿海地區發電廠決定運用排煙塔時，可以考慮運用海水塔方案。因為排煙塔及海水塔在使用過程中，要強化防腐，把這兩者相結合，可以實現一防兩用的目的，節省大量資金。另外，如果在環保政策角度考慮。海水塔方案需要的資金要高于直流系統方法，但是運用海水塔方案可以滿足政府部門提出的環保要求，還可以滿足溫排水量限制，避免今后因溫排水量出現各種問題。

3.5 完善汽輪機管理及維護工作

為了確保汽輪機的正常運行，相關單位和工作者要定期對汽輪機進行維護及管理。在啟動汽輪機之前，要認真細致檢查所有設備和零件，降低發生事故的幾率，特別是要檢查一些高壓設備，確保它們可以正常運行[6]。舉個例子，要定期對高壓管道進行徹底清理，確保高壓管道的熱傳遞效率，在傳遞的過程中，還可以減少能量的損耗。另外，還要及時調整高壓加熱系統，使鍋爐設備給水溫度逐漸提升，重視對高壓加熱器的正常運行進行維護，確保它在運行的過程中，可以有適合的水位等。

4 結語

最近幾年以來，我國社會快速發展，人們對電力資源的需求量越來越大。電力行業在這種情況下，如果想推動自身的進步，滿足人民群眾的用電需求，那么就要重視汽輪機的作用，優化汽輪機配給方式等，提高汽輪機的運行效率，促使電力企業的經濟效益越來越高，推動電力企業的可持續發展。