火力發(fā)電廠汽輪機系統(tǒng)運行中存在的問題

朱后朋

摘 要：在我國經(jīng)濟飛速發(fā)展的時代背景下。社會對于電力的需求也在日益攀升。綜合分析我國電力情況發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段我國電力結構正處于轉型期，晚間電網(wǎng)負荷與白天電網(wǎng)負荷差距日漸加大，這一情況直接影響了火力發(fā)電廠中汽輪機系統(tǒng)的運行時間，因此需要對汽輪機系統(tǒng)的運行時間進行合理的調(diào)整，使其滿足用電高峰的需要。然而由于我國現(xiàn)階段所投用的汽輪機多為大容量設備，且多運用基本負荷為設計原理，在實際運用中常發(fā)生啟停與負荷變動等問題，因此就汽輪機系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性與安全性層面來看，其運行效率與過去相比差距較大。為此，要充分保證汽輪機運行過程中的經(jīng)濟性與安全性，就必須不斷完善汽輪機系統(tǒng)，優(yōu)化其運行過程。

關鍵詞：火力發(fā)電廠;汽輪機系統(tǒng);運行

引言

絕大多數(shù)火力發(fā)電廠的汽輪機均為大容量設備，常常會出現(xiàn)負荷變動、頻繁啟停等問題，會降低其運行效率。有鑒于此，為了能夠確保火力發(fā)電廠汽輪機系統(tǒng)運行中的安全性與經(jīng)濟性，務必要對優(yōu)化火力發(fā)電廠汽輪機系統(tǒng)的運行過程。

1 火力發(fā)電廠汽輪機系統(tǒng)概述

火力發(fā)電廠主要是以燃料（包括天然氣、石油、煤炭等）來生產(chǎn)電能的發(fā)電廠，基本生產(chǎn)過程為：利用鍋爐來燃燒燃料，并用以加熱水，以便形成蒸汽，這樣一來，就將燃料的化學能轉變成熱能;通過高溫蒸汽產(chǎn)生的壓力來讓汽輪機持續(xù)旋轉，就將熱能轉換成推動汽輪機旋轉的機械能;最后再由汽輪機來帶動發(fā)電機旋轉，最終就將機械能轉變成電能。基于燃料類型來看，火力發(fā)電廠可進一步細分為余熱發(fā)電廠、天然氣發(fā)電廠、燃煤發(fā)電廠、工業(yè)廢料發(fā)電廠等。通常而言，火力發(fā)電廠的汽輪機主要包括低壓缸、中壓缸、高壓缸，但是仍然有少量汽輪機的高中壓缸合二為一;調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、凝結水系統(tǒng)、軸封系統(tǒng)等為火力發(fā)電廠汽輪機常見的輔助系統(tǒng)。

2 火力發(fā)電廠汽輪機運行中存在的問題

2.1汽輪機超速

汽輪發(fā)電機組是在高速下工作的精密配合的機械設備，汽輪機運轉轉速高達3000r/min，汽輪機作為原動機具有強大的動力矩。在運行中調(diào)節(jié)系統(tǒng)一旦失靈，就可能使汽輪機轉速急劇升高，轉子零件的應力將達到不允許的數(shù)值。這種情況的出現(xiàn)可能使葉片甩脫、軸承損壞、轉子斷裂，甚至整個機組報廢。因此，汽輪機超速是對人身安全和設備危害極大的惡性事故。為了防止汽輪機超速，在設計時應該考慮多道保護措施，并進行定期試驗。

2.2影響汽輪機真空系統(tǒng)因素

真空系統(tǒng)的功能是在機組啟動時，將凝汽器、各加熱器等系統(tǒng)內(nèi)的空氣抽出，以達到機組啟動時所需的真空值，為汽機沖轉創(chuàng)造條件。在機組正常運行時，抽出凝汽器中一些不凝結氣體及外界漏人的少量空氣，以維持凝汽器的真空值。因此真空系統(tǒng)對于汽輪機組的正常穩(wěn)定運行起著重要的作用。

在汽輪機真空水菜的工作過程中，若出現(xiàn)內(nèi)部水溫過高，就會引起真空菜抽氣量減小，導致真空菜出力不足，真空度下降。而當外界環(huán)境溫度較高時，循環(huán)水溫也會隨之升高，從而對凝汽器的吸熱量和蒸汽的冷凝溫度帶來較大的影響，提高了排汽壓力，從而造成凝汽器真空度的下降。另外，真空系統(tǒng)泄漏是導致汽輪機凝汽器真空度下降的主要原因。真空系統(tǒng)的嚴密性涉及的系統(tǒng)較多，包括真空系統(tǒng)、疏水系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)、凝結水系統(tǒng)、軸封系統(tǒng)、抽汽回熱系統(tǒng)等，機組運行過程中可能會出現(xiàn)泄漏情況，所以需要快速的查找泄漏點，消除泄漏對真空系統(tǒng)的影響。真空系統(tǒng)的泄漏點可能有：凝結水菜機封、凝汽器液位計法蘭、凝汽器不銹鋼管、疏水擴容器、真空破壞閥、加熱器排空管、疏水管道及閥門等。

2.3汽輪機大軸受壓變形

汽輪機組的運轉是指汽輪機軸連接的葉片和發(fā)電機轉子一起轉動，實現(xiàn)了電能的產(chǎn)生的。而汽輪機組的轉子時刻都在受到不同運轉狀況的推力的作用。因而，汽輪機大軸受壓變形會對轉子的運轉產(chǎn)生影響。輕者產(chǎn)生軸向或徑向共振，甚至會導致汽輪機組的嚴重損毀。汽輪機大軸所受到的壓力來自許多的工況，當熱蒸汽推動葉片時，對軸承產(chǎn)生了反向作用力，大軸承載的徑向壓力增大。造成大軸徑向的變形。當汽輪機內(nèi)部的熱蒸汽膨脹時，對汽輪機的大軸產(chǎn)生軸向壓力，造成大軸的軸向的變形。也加大軸承密封的負荷承載。由此可知，汽輪機大軸的選材非常關鍵，要有耐高溫和抗磨損的能力，它直接影響著機組的總體運轉效果。

3 火力發(fā)電廠汽輪機系統(tǒng)的優(yōu)化運行措施

3.1有效應對汽輪機超速

針對汽輪機超速的問題，應該采取定期檢查+預防等方式來進行解決。主要措施包括：第一，定期化驗汽輪機抗燃油、潤滑油的油質(zhì)，確保油質(zhì)能夠處于合格狀態(tài);第二，定期開展閥門活動試驗、汽門嚴密性試驗、汽門關閉時間測試等，若試驗或測試存在問題，那么要及時進行維護;第三，務必要重點檢查汽輪機的關鍵儀器儀表，特別要側重于檢查轉速表是否能夠正常顯示;第四，檢查汽輪機的調(diào)速汽門、主汽門是否存在著卡澀的情況;第五，設置多個超速保護自動控制裝置，安裝好“安全閥”。

3.2優(yōu)化火力發(fā)電廠的真空系統(tǒng)

在火力發(fā)電廠汽輪機系統(tǒng)運行中，要定期檢查、維護真空裝置設備，特別要注意檢查分離器的水位、潤滑油的油位是否處于正常狀態(tài)，泵體運行是否處于正常狀態(tài)，電機軸承振動頻率處于合理范圍等。如果真空泵的水溫處于較高值，那么需要在第一時間對冷卻器的運行狀態(tài)進行檢查，看冷卻器是否出現(xiàn)故障或堵塞的情況。如果真空泵分離器的液位處于異常狀態(tài)，那么就要及時進行手動調(diào)節(jié)，確保水位能夠恢復到正常水位，而后再用補水調(diào)節(jié)閥來對水位控制效果進行觀察。若出現(xiàn)真空系統(tǒng)泄漏的情況，那么務必要在第一時間內(nèi)對泄漏點進行查找。疏水管道、凝汽器不銹鋼管、加熱器排空管等處均是真空系統(tǒng)較易出現(xiàn)的泄漏點。值得注意的是，還要基于凝汽器、真空泵的工作狀況與使用年限來定期維護保養(yǎng)，確保能夠達到火力發(fā)電廠汽輪機系統(tǒng)正常運行的真空要求。

3.3有效應對汽輪機大軸受壓變形故障

第一，在啟動火力發(fā)電廠汽輪機之前，務必要開展盤車的投運試驗，確保自動投運狀態(tài)和手動投運狀態(tài)都要處于正常狀態(tài)，盤車電機電流也要處于正常值。第二，在火力發(fā)電廠汽輪機組停機之后，如果出現(xiàn)了轉子盤不動的情況，那么切記不可出現(xiàn)強行盤車的情況，避免損害到其他部件。第三，基于儀器儀表的指示情況和汽輪機的運行情況來綜合分析，若汽輪機組已經(jīng)出現(xiàn)故障，那么要及時停機，并將具體的停機時間記錄在案，必要時，在停機之后還可揭缸檢查。

4 結語

火力發(fā)電在現(xiàn)今的許多國家都在普遍使用，以滿足人們的生產(chǎn)和生活用電需求，所以對火力發(fā)電的汽輪機組進行問題的研究是非常的必要。本文根據(jù)我國現(xiàn)代化建設中火力發(fā)電工程項目機組運行中出現(xiàn)的汽輪機組的實際問題，分析了問題產(chǎn)生的原因，同時根據(jù)不同的原因提出合理的解決辦法和運行注意事項，對汽輪機組的安全穩(wěn)定運行有著重要的指作用，對火電機組的汽輪機組運行有一定的指導意義。

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