火力發(fā)電廠大型機組汽輪機優(yōu)化運行綜述

胡寶生

摘 要：火力發(fā)電廠的形成是由多個設(shè)備以及多個系統(tǒng)組成的，是能源轉(zhuǎn)換的主要區(qū)域。因為使用設(shè)備的每個環(huán)節(jié)都會影響發(fā)電廠的經(jīng)濟發(fā)展，特別是大型機組汽輪機成分火力發(fā)電廠機組中的一個重要部分，它的穩(wěn)定運行不僅能促進火力發(fā)電廠運行的安全性，還能提升其發(fā)展的經(jīng)濟性。因此，文章根據(jù)實際的發(fā)展情況，對汽輪機特點以及基本工作原理進行分析，利用相關(guān)對策促進火力發(fā)電廠汽輪機的優(yōu)化運行。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；大型機組；汽輪機；優(yōu)化運行

中圖分類號：TM31 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）29-0107-02

近幾年，隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提升，人們對電力的需求也不斷提高，在整體形式上，我國的電力結(jié)構(gòu)發(fā)生著較大變化。但同時，由于存在的電網(wǎng)負荷晝夜峰谷差值比較大，就要將火力發(fā)電廠的汽輪機納入到電網(wǎng)中進行調(diào)試運行。

目前，我國的大型汽輪機機組在設(shè)計期間，都是根據(jù)最基本的負荷完成，而且，由于在運行期間面對較為復(fù)雜的變負荷運行以及比較繁瑣的啟停方式，汽輪機在運行期間的安全性、經(jīng)濟性也會發(fā)生較大變化。

因此，在該情況下，要對火力發(fā)電廠汽輪機的運行進行優(yōu)化，不僅要促進一定的節(jié)能效果，還要解決當(dāng)前發(fā)電企業(yè)遇到的問題。

1 汽輪機的特點

汽輪機在火力發(fā)電廠運行中，主要是以蒸汽的方式形成的，它主要將其中含有的熱能轉(zhuǎn)化為機械能，這樣才能保證在發(fā)電運行中更穩(wěn)定。

目前，在火力發(fā)電廠運行在的使用的機械主要為汽輪機與發(fā)電機兩種，它們具有較高的熱效率。其中，汽輪機的綜合熱效率會達到40%。而且，汽輪機機械的產(chǎn)生還能實現(xiàn)工作的連續(xù)性、回旋性。

其次，隨著機組運行的不斷穩(wěn)定，不僅會降低其事故的發(fā)生幾率，還會延長修理的時間。對于這種汽輪機，它的使用提高了設(shè)備的利用率與熱經(jīng)濟性，還增加了設(shè)備使用的時間，以促進廉價燃料的效率化使用。

2 汽輪機的工作原理

汽輪機是一種利用蒸汽來運行的旋轉(zhuǎn)機械，汽輪機機械形成的原理主要是將它在運行中存在的熱能轉(zhuǎn)化為機械能，主要表現(xiàn)在兩方面，分為沖動作用原理、反動作用原理。沖動作用原理的簡要分析，在汽輪機穩(wěn)定運行期間，其中的蒸汽是在噴嘴中流出的，電但同時，其中的流動方向也會發(fā)生較大變化。

因此，針對葉片產(chǎn)生的沖動力，為了促進葉輪轉(zhuǎn)動，不僅要形成一種機械功，還會是一種沖動原理的體現(xiàn)。反動作用原理的簡要分析，主要是汽輪機在正常運行期間，蒸汽在動葉片汽道中構(gòu)成，并形成膨脹、加速的現(xiàn)象，這時候氣流會對動葉產(chǎn)生一種反動力，以促進葉輪運行，從而實現(xiàn)一種機械功。

根據(jù)以上的分析可以發(fā)現(xiàn)，沖動作用具有一些特點，主要表現(xiàn)在：在動葉汽道中存在的氣流會發(fā)生膨脹，這時候的方向也會改變。對于反作用的相關(guān)原理來說，汽流是在動葉汽道內(nèi)發(fā)生方向的改變，然后發(fā)生膨脹加速現(xiàn)象。

3 優(yōu)化運行火力發(fā)電廠大型機組汽輪機的有效途徑

當(dāng)熱力系統(tǒng)在汽輪機組運行的過程中，其所形成的狀態(tài)與機組中消耗的能量存在較大關(guān)系，并促進其運行的安全性與經(jīng)濟性。目前，火力發(fā)電廠中的汽輪機機組中的熱力系統(tǒng)在運行期間損失比較大，不僅會在運行中出現(xiàn)較大的負荷波動、維護期間需要較高成本，在修理后期，其中的性能也不斷降低。

所以，應(yīng)對汽輪機熱力系統(tǒng)的設(shè)備性能、運行參數(shù)進行嚴格分析，并促進其優(yōu)化，不僅要以節(jié)能消耗為目的，減少系統(tǒng)中存在的熱損失，還要促進運行的優(yōu)化性。

3.1 選擇優(yōu)化方法

優(yōu)化方法的選擇主要包括兩方面，其一，單因素輪換法。這種優(yōu)化方法所針對的是負荷不同的汽輪機，通過單獨實驗實現(xiàn)優(yōu)化，雖然在實際的工況運行中發(fā)生較大改變，也能促進定壓、滑壓運行曲線的穩(wěn)定性，在這種情況下，不僅能促進水泵、循環(huán)水泵以及機組在運行期間形成較大方式，還能促進其運行的穩(wěn)定性。

其二，有機結(jié)合獨立以及聯(lián)合調(diào)整的方法。該優(yōu)化方法可以使汽輪機組運行效果得到全面改善，同時，基于運行經(jīng)濟水平不斷提升，還能促進良好的節(jié)能效果。

3.2 定壓與滑壓運行參數(shù)的正確選擇

通過對實際生產(chǎn)情況的分析以及熱力循環(huán)理論的研究，在較高的負荷以及額定負荷狀態(tài)下，汽輪機機組進行運行要實現(xiàn)更好的經(jīng)濟性，可以利用定壓方式。因為主蒸汽調(diào)節(jié)閥的開度比較大，導(dǎo)致進汽節(jié)流損失不斷減小。而且，由于汽輪機機組在運行期間形成的參數(shù)與設(shè)計數(shù)值比較接近，導(dǎo)致汽輪機機組的整體性都會在比較高效率的狀態(tài)下運行。

對此，就要對定壓、滑壓的參數(shù)進行選擇，根據(jù)汽輪機中主蒸汽參數(shù)的不同，選擇合理的運行曲線，以促進經(jīng)濟性與科學(xué)性運行方式的形成。

一般情況下，在實驗優(yōu)化期間，應(yīng)當(dāng)針對不同符合條件，對汽輪機機組定壓和滑壓參數(shù)進行詳細地對比，以保證能夠促進整個機組的良好運行。而且，選擇好定滑運行中負荷轉(zhuǎn)折點。最后，在定滑運行模式下，要確定好主蒸汽壓力上的各個負荷點，這樣才能增強高壓主汽調(diào)門的開度合理性。

3.3 確定給水泵的最佳運行方式

汽輪機運行過程中，要強化整體項目的操作流程，而在對其參數(shù)進行分析時，要保證水泵功率的實效價值，就要對機組中2%～4%容量的功率進行綜合分析。所以，要促進整體機組提升經(jīng)濟性運行，就要降低給泵水功率消耗。在對系統(tǒng)進行分析時，針對低壓狀態(tài)要進行集中的關(guān)注，究其原因，主要是由于水泵的基本流量以及實際壓力會隨著負荷滑壓的改變而改變。所以，在促進水泵運行方式的合理選擇，以保證機組在運行期間實現(xiàn)較大經(jīng)濟性。

具體表現(xiàn)在：其一，要根據(jù)單臺給泵余量的主要特點，在較低的負荷運行下，對單臺給水泵進行實驗，以保證在較低負荷下獲得經(jīng)濟性機組運行參數(shù)。其二，根據(jù)不同的負荷定滑、定壓運行方式，對水泵機組的耗能、效率進行測量，以保證水泵組的運行方式能夠合理確定。

3.4 優(yōu)化處理水泵匹配方式

汽輪機在實際運行過程中，凝氣器的冷卻面積以及實際清潔度是重要的運行參數(shù)，關(guān)系到凝汽器壓力的數(shù)值，管理人員一般會對循環(huán)水的流量、循環(huán)水的溫度進行合理選擇。但如果在期間存在的循環(huán)水溫度不同、水流量也不同，將會使循環(huán)水泵得到積極應(yīng)用。

在運行優(yōu)化措施的過程中，管理人員要提升對項目參數(shù)框架的解構(gòu)能力，對葉片的實際角度以及循環(huán)泵的實際角度進行優(yōu)化處理，確保調(diào)控操作符合結(jié)構(gòu)的優(yōu)化需求，一定程度上提升水泵的匹配程度。

3.5 確定汽輪機背壓

背壓為汽輪機的排汽壓力，如果它在運行期間出現(xiàn)變化，汽輪機機組中的多個參與也會發(fā)生變化，從而影響整個機組的消耗以及實際的運行狀況。對于背壓的參數(shù)，機組中產(chǎn)生的負荷、循環(huán)水中的溫度以及循環(huán)水中存在的流量都會與其產(chǎn)生較大關(guān)系。因此，在該過程中要對循環(huán)水泵運行中存在的耗能、增加的背壓數(shù)之間的關(guān)系進行有效掌握，以促進其優(yōu)化手段的實現(xiàn)。特別是機組凈出力的比較方法，在具體實施期間，主要針對負荷在不同條件下的運行方式，對凝汽器的背壓數(shù)值進行合理分析，對機組產(chǎn)生的功率進行有效測量。然后按照循環(huán)水泵在消耗變化期間存在的不同，嚴格確定出汽輪機組的背壓參數(shù)，以促進參數(shù)利用的合理性。

4 促進火力發(fā)電廠大型機組汽輪機優(yōu)化對策

4.1 要增加對汽輪機核心技術(shù)的研發(fā)

因為技術(shù)的研發(fā)能夠在根本上提升發(fā)電廠的運行效率，促進能源的合理供應(yīng)。特別是隨著我國節(jié)能環(huán)保意識的不斷深化，火力發(fā)電廠中的汽輪機機組可以利用炭刷集中布置在里端的隔音刷架內(nèi)，不僅會消除粉塵、降低噪音，還會促進運行環(huán)境的清潔性與環(huán)保性。

4.2 對汽輪機進行定期檢修

在檢修過程中，可以利用標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)模式進行有效控制，不僅要降低汽輪機設(shè)備在運行中容易存在的隱患，還要促進火力發(fā)電廠的進一步發(fā)展。要促進定期檢修工作的嚴格性，一般的檢修結(jié)果要由相關(guān)的操作人進行填寫，并經(jīng)過審核人完成后才能對其簽字。而且，還要構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化模式，并對汽輪機設(shè)備的損壞效率進行嚴格控制，在這種執(zhí)行條件下，不僅會降低汽輪機設(shè)備維修中存在的隱患，還會促進火力廠的進一步發(fā)展。

其次，在對汽輪機進行檢修期間，還要具有更多的耐心與信心，因為在對火力廠中的汽輪機設(shè)備進行檢修期間，主要對故障進行嚴格排查，所以，在實際工作期間，一般要注重對檢修人員的自身素質(zhì)進行嚴格培訓(xùn)，并根據(jù)汽輪機出現(xiàn)的故障的特點進行科學(xué)、合理的檢修，以促進檢修方案執(zhí)行的嚴格性，從而保證在最短的時間內(nèi)對汽輪機存在的故障進行合理排除。

4.3 對火力發(fā)電廠投入更多的使用資金

因為只有充足的資金才能促進汽輪機技術(shù)的引進，才能利用科學(xué)技術(shù)對汽輪機進行檢修，從而保證火力發(fā)電廠中的電力資源有效提高。其中，資金的增加可以引進先進技術(shù)，并保證在檢修工作中都能使用科學(xué)技術(shù)。還能使用新型的汽輪機設(shè)備，從而提高火力發(fā)電廠中電力資源的有效提高。

而且，資金的投入還可以對發(fā)電廠中的員工進行技能培訓(xùn)工作，不僅要提高員工的自身素養(yǎng)，提升其工作效率，還會使火力發(fā)電廠中的各個方面都能優(yōu)化運行。

4.4 利用節(jié)能裝置，降低能耗

為了促進火力發(fā)電廠汽輪機工作效率得到積極改善，就要利用節(jié)能裝置，以降低工作中產(chǎn)生的消耗。其中，可以利用蜂窩式密封技術(shù)，該新技術(shù)的實施不僅能降低火力發(fā)電廠中存在的高耗能現(xiàn)象，環(huán)保技術(shù)的使用還能為企業(yè)形成一種節(jié)能理念，從而使火力發(fā)電廠在發(fā)展中得到進一步提高。

5 結(jié) 語

綜上所述，在以上對汽輪機優(yōu)化運行方式的分析中?；鹆Πl(fā)電廠汽輪機優(yōu)化運行期間，要根據(jù)實際的生產(chǎn)情況以及汽輪機實際運行的情況進行分析，在安全保障基礎(chǔ)下，將其優(yōu)化運行，并對汽輪機的運行方式以及參數(shù)進行有針對性的調(diào)整，以實現(xiàn)機組供電耗能的有效降低，從而促進汽輪機運行的經(jīng)濟性。而且，還要明確出汽輪機運行的基本情況以及標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，不僅要促進機組的在線監(jiān)測行為，還要保證管理工作的優(yōu)化性。

參考文獻：

[1] 王文鶴.火力發(fā)電廠汽輪機的常見故障分析與檢修[J].企業(yè)導(dǎo)報，2013， （22）.