對(duì)目前火力發(fā)電廠汽輪機(jī)的優(yōu)化運(yùn)行思考探究

王小亮

摘 要：隨著我國進(jìn)入改革開放以來，國民經(jīng)濟(jì)在不斷的發(fā)展，人們對(duì)于電力的要求也開始變得越來越高。我國在推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的同時(shí)，要注意加強(qiáng)我國電力系統(tǒng)的完善性。目前，我國電力發(fā)展的結(jié)構(gòu)正在悄然發(fā)生著改變。汽輪機(jī)對(duì)火力發(fā)電廠的運(yùn)行效果有著非常顯著的發(fā)展，因此加強(qiáng)汽輪機(jī)的優(yōu)化運(yùn)行是一項(xiàng)非常重要的工作。該文將會(huì)通過火力發(fā)電廠的基本原理、汽輪機(jī)組的結(jié)構(gòu)組成、汽輪機(jī)組優(yōu)化方式的選擇、汽輪機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行的方案幾個(gè)方面對(duì)目前火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行進(jìn)行探究與思考。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠 汽輪機(jī) 優(yōu)化運(yùn)行

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（b）-0047-01

汽輪機(jī)對(duì)火力發(fā)電廠的運(yùn)行效果有著非常顯著的發(fā)展，因此加強(qiáng)汽輪機(jī)的優(yōu)化運(yùn)行是一項(xiàng)非常重要的工作。在現(xiàn)在的階段，從我國運(yùn)行的汽輪機(jī)組來看主要是參照基本負(fù)荷來設(shè)計(jì)出的。因此，當(dāng)汽輪機(jī)組出現(xiàn)變負(fù)荷運(yùn)行或者是加快啟動(dòng)和停止時(shí)就會(huì)直接給汽輪機(jī)組的運(yùn)行效果造成不可小視影響，就會(huì)降低汽輪機(jī)組的安全系數(shù)。

1 汽輪機(jī)組的結(jié)構(gòu)組成

由轉(zhuǎn)動(dòng)部分和靜止部分兩個(gè)方面組成。轉(zhuǎn)子包括主軸、葉輪、動(dòng)葉片和聯(lián)軸器等。靜子包括進(jìn)汽部分、汽缸、隔板和靜葉柵、汽封及軸承等。（1）其中汽缸是汽輪機(jī)的外殼，其作用是將汽輪機(jī)的通流部分與大氣隔開，形成封閉的汽室，保證蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)部完成能量的轉(zhuǎn)換過程，汽缸內(nèi)安裝著噴嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸外連接著進(jìn)汽、排汽、抽汽等管道。轉(zhuǎn)子是由合金鋼鍛件整體加工出來的。（2）轉(zhuǎn)子基本分為以下幾種：①套裝轉(zhuǎn)子。套裝轉(zhuǎn)子在高溫下，葉輪與主軸易發(fā)生松動(dòng)。所以不宜作為高溫汽輪機(jī)的高壓轉(zhuǎn)子。②整鍛轉(zhuǎn)子。葉輪軸封套、聯(lián)軸節(jié)等部件與主軸是由一整鍛件削而成，無熱套部分，這解決了高溫下葉輪與軸連接容易松動(dòng)的問題。這種轉(zhuǎn)子常用于大型汽輪機(jī)的高、中壓轉(zhuǎn)子。結(jié)構(gòu)緊湊，對(duì)啟動(dòng)和變工況適應(yīng)性強(qiáng)，宜于高溫下運(yùn)行，轉(zhuǎn)子剛性好，但是鍛件大，加工工藝要求高，加工周期長，大鍛件質(zhì)量難以保證。③焊接轉(zhuǎn)子。汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子質(zhì)量大，承受的離心力大，采用套裝轉(zhuǎn)子時(shí)葉輪內(nèi)孔在運(yùn)行時(shí)將發(fā)生較大的彈性形變，因而需要設(shè)計(jì)較大的裝配過盈量，但這會(huì)引起很大的裝配應(yīng)力，若采用整鍛轉(zhuǎn)子，質(zhì)量難以保證，所以采用分段鍛造，焊接組合的焊接轉(zhuǎn)子。它主要由若干個(gè)葉輪與端軸拼合焊接而成。焊接轉(zhuǎn)子質(zhì)量輕，鍛件小，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力高，與尺寸相同、有中心孔的整鍛轉(zhuǎn)子相比，焊接轉(zhuǎn)子強(qiáng)度高、剛性好，質(zhì)量輕，但對(duì)焊接性能要求高，這種轉(zhuǎn)子的應(yīng)用受焊接工藝及檢驗(yàn)方法和材料種類的限制。④組合轉(zhuǎn)子：由整鍛結(jié)構(gòu)套裝結(jié)構(gòu)組合而成，兼有兩種轉(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn)。

2 汽輪機(jī)組優(yōu)化方式的選擇

對(duì)汽輪機(jī)組的優(yōu)化我們要依靠適當(dāng)?shù)姆绞?，?duì)其進(jìn)行優(yōu)化。經(jīng)過總結(jié)，主要依靠一下的兩種方式。（1）單因素輪換法。這種方法是通過不同負(fù)荷下的汽輪機(jī)進(jìn)行單獨(dú)的優(yōu)化工作，以確定在工況改變時(shí)汽輪機(jī)最優(yōu)的定壓和滑壓運(yùn)行曲線，給水泵和循環(huán)水泵最佳的運(yùn)行效果，以及汽輪機(jī)組的最佳加熱器傳熱效果等等。（2）獨(dú)立調(diào)整與聯(lián)合調(diào)整的方法。該方法是通過以獨(dú)立調(diào)整與聯(lián)合調(diào)整相結(jié)合，以保證汽輪機(jī)組整體運(yùn)行的最佳效果，在提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，也有效保證了節(jié)能效果。以上的兩種方式就是汽輪機(jī)的優(yōu)化方式，希望能夠?qū)I(yè)人士起到一定的幫助效果。

3 汽輪機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行方案

我們就目前火力發(fā)電廠中汽輪機(jī)組的運(yùn)行狀況來看，主要存在熱力損失太大、負(fù)荷波動(dòng)大，運(yùn)行成本高等問題。為了加強(qiáng)設(shè)備的運(yùn)行性能，我們要對(duì)以下參數(shù)以及運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，盡量將熱力系統(tǒng)熱損失降低，保證系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。我們對(duì)汽輪機(jī)組的優(yōu)化方式主要有以下的幾種。（1）定壓參數(shù)的選擇。我們通過熱力循環(huán)理論可以知道，汽輪機(jī)在額定負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)工作中，定壓能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)性。通過對(duì)火力發(fā)電廠的生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行總結(jié)，得出汽輪機(jī)組在額定負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)工作進(jìn)行時(shí)，定壓能夠促進(jìn)汽輪機(jī)的更好運(yùn)行。上述的結(jié)論我們可以從兩個(gè)角度進(jìn)行分析：①采用定壓方式主蒸汽調(diào)節(jié)閥會(huì)放大，這樣就可以降低進(jìn)汽損失。②定壓方式使機(jī)組運(yùn)行參數(shù)與預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)值更相近，這樣可以整體促進(jìn)汽輪機(jī)組在高效率下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）給水泵的優(yōu)化。在火力發(fā)電廠中電動(dòng)給水泵主要的運(yùn)行方式是定速給水。對(duì)給水泵的優(yōu)化可以能夠促進(jìn)汽輪機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行。優(yōu)化的方式主要是對(duì)給水泵曲線的平移以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速方式實(shí)現(xiàn)，在這種方式下水泵的運(yùn)行效果要比其他的運(yùn)行效果更具有優(yōu)越性。同時(shí)這種方式下能夠促進(jìn)氣動(dòng)泵更高效的運(yùn)行。另外，也可以通過汽輪機(jī)組凝汽器疏水形式進(jìn)行優(yōu)化。通過性能以及能耗診斷實(shí)驗(yàn)優(yōu)化運(yùn)行。（3）汽輪機(jī)背壓優(yōu)化。為了有效的進(jìn)行汽輪機(jī)的背壓優(yōu)化，就要明確循環(huán)水泵耗能與背壓值增加之間的關(guān)系，在進(jìn)行優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中通過機(jī)組的出力方法對(duì)不同負(fù)荷條件下的凝汽器的背壓值進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)機(jī)組增加功率進(jìn)行確定，以當(dāng)前循環(huán)水泵耗能實(shí)際為依據(jù)，得出汽輪機(jī)組的最優(yōu)背壓。（4）回?zé)峒訜崞鲀?yōu)化?；?zé)崞鞯恼＿\(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)整個(gè)汽輪機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)起著至關(guān)重要的作用，汽輪機(jī)組通過回?zé)崞髂軌蚴蛊蜋C(jī)的功率得到增強(qiáng)。進(jìn)而促進(jìn)加熱器發(fā)生改變。系統(tǒng)的優(yōu)化能夠?yàn)槠啓C(jī)運(yùn)行創(chuàng)造更好的運(yùn)行環(huán)境，使個(gè)體運(yùn)行出現(xiàn)的差別控制在合理的范圍之內(nèi)。除了以上的幾種常見的優(yōu)化方案，對(duì)于汽輪機(jī)組的優(yōu)化還有通過性能以及能耗診斷實(shí)驗(yàn)優(yōu)化運(yùn)行、加強(qiáng)培養(yǎng)我國在汽輪機(jī)組方面的專業(yè)人才、加快我國汽輪機(jī)組優(yōu)化管理的方案、不斷引進(jìn)國外的新理念以及新技術(shù)對(duì)汽輪機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化。通過以上一系列的優(yōu)化方案，希望我國能夠切實(shí)實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)組的高效優(yōu)化，進(jìn)而推進(jìn)火力發(fā)電廠的整體運(yùn)行效率。

4 結(jié)語

在目前的社會(huì)狀況下，我國對(duì)于發(fā)電的要求越來越高，所以我們要加快、加強(qiáng)汽輪機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行，以此來提高我國的發(fā)電技術(shù)，同時(shí)，也是對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步提升。

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