探討電廠集控運行中汽輪機運行優(yōu)化策略

王 強

安徽華電宿州發(fā)電有限公司

探討電廠集控運行中汽輪機運行優(yōu)化策略

王 強

安徽華電宿州發(fā)電有限公司

為滿足人們對電能越來越多的需求，我國大力發(fā)展電廠，引進先進的科學(xué)技術(shù)發(fā)展各種形式的發(fā)電模式，使得電廠的建設(shè)和革新上升到了一個新的臺階，取得了很大的進步。在這些革新和發(fā)展中，對汽輪機的優(yōu)化設(shè)計和系統(tǒng)升級是電廠取得發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，隨著我國各地電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不斷升級和優(yōu)化調(diào)整，電廠規(guī)模的逐步加大，對汽輪機的性能也提出了更高的要求。因此，必須強化對汽輪機的認識，不斷對其進行技術(shù)革新和發(fā)明創(chuàng)造，以適應(yīng)新形勢下電廠的發(fā)展，只有如此才能提高電廠發(fā)電效率，節(jié)約能源，減少對環(huán)境的污染，為國家的發(fā)展作出貢獻。

電廠集控運行；汽輪機運行；優(yōu)化策略

熱能發(fā)電作為我國電力產(chǎn)業(yè)中非常重要的一部分，其發(fā)展和效率提高，對我國的國民經(jīng)濟發(fā)展起到?jīng)Q定性的作用。隨著越來越多的經(jīng)濟型企業(yè)的崛起，對能源的需求也會逐漸提高，因此，對于火力發(fā)電廠的運行優(yōu)化是一個相當(dāng)重要的問題，特別的，對于電廠汽輪機的運行優(yōu)化是一大重點。本文就火力發(fā)電廠集控運行中汽輪機運行存在的一些問題進行優(yōu)化分析。

1 發(fā)電廠汽輪機概述

汽輪機是一種旋轉(zhuǎn)機械，利用沖動作用原理和反應(yīng)，實現(xiàn)熱能向機械能的轉(zhuǎn)變，進而實現(xiàn)發(fā)電，具體的沖動原理就是通過蒸汽噴嘴中的蒸汽經(jīng)過動液氣道時改變方向使其作用于汽輪機葉片，進而實現(xiàn)葉輪的轉(zhuǎn)動，使得熱能轉(zhuǎn)化為機械動能，而發(fā)動原理則是，當(dāng)汽輪機中的蒸汽作用于汽輪機葉片時，形成氣道內(nèi)膨脹并不斷加速葉片轉(zhuǎn)動，促使葉片旋轉(zhuǎn)做功。汽輪機的工作原理決定了其具有明顯的機械設(shè)備特征，也決定了其高能耗的特點，單機功率較大且具有高熱效率，所以，對于汽輪機的合理優(yōu)化可以使得電廠的能耗下降，效率提高，是十分有煮義的。

2 發(fā)電廠集控運行中汽輪機運行存在的問題

2.1 汽輪機的配汽方式問題

復(fù)合型配汽方式是當(dāng)前汽輪機配汽的主要方式。在不同的階段需要通過不同的方式來實現(xiàn)汽輪機的運行。在高負荷階段，通過順序閥的方式來實現(xiàn)汽輪機的運行，效率較高。而在啟動或者低負荷階段，通過單閥的方式來實現(xiàn)汽輪機的運行，但是低負荷階段效率不高，具有節(jié)流耗能損失較大的問題。

2.2 汽輪機內(nèi)部回?zé)峒訜崞鞒霈F(xiàn)故障

如果汽輪機內(nèi)部回?zé)峒訜崞鞒霈F(xiàn)故障，并且旁路門關(guān)閉不嚴就非常容易發(fā)生泄漏現(xiàn)象，導(dǎo)致加熱器進水走旁路，很大程度上影響了機組的熱經(jīng)濟性能。有時也會出現(xiàn)汽輪機加熱器上端差增大現(xiàn)象，這時候會降低汽輪機內(nèi)部出水溫度，從而造成本級抽汽量發(fā)生銳減的現(xiàn)象，高一級的抽汽量則會發(fā)生增加現(xiàn)象。有時還會出現(xiàn)汽輪機加熱器下端差增加的問題，這時會產(chǎn)生與上述現(xiàn)象相反的問題狀況。此時在解決問題過程中如果強行切斷加熱器就會導(dǎo)致新問題的產(chǎn)生，主要是水泵給水溫度會與正常給水溫度發(fā)生嚴重差別，這種問題存在就會導(dǎo)致內(nèi)部水源在循環(huán)時水溫降低，與此同時降低熱循環(huán)效率。

2.3 密封水系統(tǒng)問題

汽輪機汽動給水泵軸端密封采用迷宮密封。通過間隙控制泄漏方式進行軸端密封。該類型密封設(shè)計在汽動給水泵緊急停機的情況下，經(jīng)常出現(xiàn)密封水回水不暢現(xiàn)象，造成小機油箱中進水，嚴重影響汽動給水泵安全經(jīng)濟運行。

3 電廠集控運行中汽輪機運行優(yōu)化策略

3.1 優(yōu)化配汽方式

通過一系列的相關(guān)分析，可知，傳統(tǒng)的復(fù)合型配汽方式會在負荷作用突變過程中引起過高的熱損，為避免上述情況的發(fā)生，本文提出以下的調(diào)節(jié)方式用于優(yōu)化電廠汽輪機運行過程：將傳統(tǒng)閥門調(diào)節(jié)方式即從單閥轉(zhuǎn)為順序閥調(diào)節(jié)方式改變?yōu)閱伍y式--順序閥式--單閥式的“三閥式”調(diào)節(jié)方法，這種方法可以在改變配汽方式的時候合理優(yōu)化負荷作用，在此過程中需要注意認真校核調(diào)節(jié)級的強度。這種新式調(diào)節(jié)比之前傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式而言，在汽輪機的負荷突變時損耗更小，其可以通過分擔(dān)系統(tǒng)負荷而使得效率大大提升。傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式在突變瞬間便會對系統(tǒng)施加很重的負擔(dān)，能耗增大，調(diào)節(jié)級強度過大，不利于系統(tǒng)調(diào)節(jié)；其次在針對優(yōu)化滑壓運行曲線方面，新式配氣方式比傳統(tǒng)方式在流通能力方面更加優(yōu)秀。雖然在運行過程中，新式的配汽方式會改變原有的運行方式，但是其強大的調(diào)節(jié)能力會更加有效的改變負荷運行方式，而且在轉(zhuǎn)變過程中，耗能會大幅減少，效率更高。

3.2 優(yōu)化加熱器

加熱器是電廠汽輪機輔機的重要運作構(gòu)件，一旦加熱器的端差變化出現(xiàn)問題，很容易對汽輪機輔機的正常運作產(chǎn)生不利影響。如當(dāng)汽輪機輔機中的回?zé)嵯到y(tǒng)對端差造成影響，加熱器增加了傳熱端差，那么出水溫度就被降低，并減少了加熱器本身的抽汽量；高一級的加熱器便可以增加抽汽量，增加下端差的影響則與之相反。當(dāng)加熱器端差保持在合理范圍之內(nèi)，汽輪機輔機的運作才能得到高效的優(yōu)化運作，所以日常對加熱器端差的檢修維護是非常重要的，如果是傳熱面出現(xiàn)結(jié)垢，證明上端差變大，要做出及時清理結(jié)垢的維護，所以加熱器的端差變化是要在日常工作中進行嚴格監(jiān)控的，從而保證汽輪機輔機的優(yōu)化運行。

3.3 優(yōu)化循環(huán)水泵

當(dāng)機組負荷和冷卻水溫一定，循環(huán)水流量發(fā)生改變的時候，凝汽器壓力也會發(fā)生改變。這就會導(dǎo)致循環(huán)水泵的功耗受到嚴重的影響。循環(huán)水量增加，凝汽器壓力減小，增加了機組的出力，循環(huán)水泵的功耗也會增加。但是當(dāng)循環(huán)水量增加很多時，循環(huán)水泵的功耗增加就會抵消機組出力的增加。因此增加循環(huán)水流量時，最大時的凝汽器運作壓力是機組出力增加值與循環(huán)水泵功耗增加值的差。只有當(dāng)凝汽器處于最佳的運行壓力時，循環(huán)水泵運行才能處于最好的狀態(tài)。

總之，近幾年，我國經(jīng)濟得到了快速發(fā)展，各種經(jīng)濟建設(shè)以及民眾日常生活都需要使用較多的電能。因此提高發(fā)電量已經(jīng)成為電廠急需解決的問題，所以為了能夠有效提高電廠發(fā)電效率。我們需要對電廠中汽輪機進行優(yōu)化以及改造，最后達到提高其工作效率及節(jié)能效果。

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[3]張偉.淺談電廠汽輪機運行優(yōu)化措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，(25)：113.