電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)的優(yōu)化技術(shù)措施研究

萬謎謎

安徽淮南平圩電廠有限責(zé)任公司 安徽 淮南 232000

一、關(guān)于發(fā)電廠汽輪機(jī)的概述

1.1 汽輪機(jī)的定義及構(gòu)成 汽輪機(jī)是電廠運(yùn)行工作的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)電廠的工作運(yùn)行具有很大的影響。汽輪機(jī)是一種以沖動(dòng)作用為原理，將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。從結(jié)構(gòu)上看，主要包括兩部分，轉(zhuǎn)動(dòng)部分和靜止部分。轉(zhuǎn)動(dòng)部分是由主軸、葉輪、聯(lián)軸器以及動(dòng)葉片組成；靜止部分是由隔板、氣缸、進(jìn)氣部分、軸承、汽封組成。這兩部分是讓汽輪機(jī)工作運(yùn)行的關(guān)鍵，對(duì)汽輪機(jī)的運(yùn)行發(fā)揮著重要作用。

1.2 汽輪機(jī)的工作原理 汽輪機(jī)的工作運(yùn)行主要有兩個(gè)原理。

1)沖動(dòng)原理。所謂沖動(dòng)原理，就是通過蒸汽噴嘴中的蒸汽經(jīng)過動(dòng)葉氣道時(shí)改變方向，使其作用于汽輪機(jī)葉片，讓葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而讓熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械動(dòng)能。而發(fā)動(dòng)原理則是汽輪機(jī)中的蒸汽作用于汽輪機(jī)葉片，形成氣道內(nèi)膨脹并且不斷地加速葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，使得葉片旋轉(zhuǎn)做功。

2)反動(dòng)作用原理。汽輪機(jī)在運(yùn)行工作的過程中，氣道內(nèi)蒸汽會(huì)加速膨脹，強(qiáng)大的氣流對(duì)動(dòng)葉片產(chǎn)生強(qiáng)大的反動(dòng)力，進(jìn)而推動(dòng)葉輪做出機(jī)械功。在沖動(dòng)原理的作用下，動(dòng)葉氣道內(nèi)的氣流主要是發(fā)生方向上的改變，不會(huì)出現(xiàn)膨脹加速的情況；但是在反動(dòng)作用原理下氣流既會(huì)發(fā)生方向上的改變也會(huì)進(jìn)行膨脹加速。汽輪機(jī)根據(jù)它本身的工作原理將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，在整個(gè)工作運(yùn)行中，蒸汽在噴嘴中發(fā)生膨脹、降低壓力，增加速度。

1.3 汽輪機(jī)的組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 除了根據(jù)工作原理可以把汽輪機(jī)分成沖動(dòng)式汽輪機(jī)和反動(dòng)式汽輪機(jī)以外，還可以根據(jù)結(jié)構(gòu)把汽輪機(jī)分為單級(jí)汽輪機(jī)和多級(jí)汽輪機(jī)；根據(jù)熱力特性也可以將汽輪機(jī)劃分為凝汽式汽輪機(jī)、供熱式汽輪機(jī)、背壓式汽輪機(jī)、抽汽式汽輪機(jī)等。在實(shí)際生活中，火電廠中應(yīng)用最廣的就是凝汽式汽輪機(jī)。凝汽式汽輪機(jī)包括凝汽器、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵以及抽氣器，這些凝器設(shè)備是汽輪機(jī)運(yùn)行的輔助設(shè)備。在凝氣設(shè)備中，排汽遇冷凝結(jié)為水，使得體積驟減，原來空氣充斥的密閉空間成為真空狀態(tài)，氣壓降低，蒸汽的理想焓降增加，裝置的熱效率得到相對(duì)的提升。凝汽式汽輪機(jī)的排氣壓力對(duì)運(yùn)行效果也有影響，冷卻水的進(jìn)水溫度和冷卻倍率都會(huì)影響排氣壓力。冷卻倍率高，就能夠獲得較高的真空度，但是也會(huì)使得循環(huán)水泵的功耗和設(shè)備資金增加。

在上個(gè)世紀(jì)五六十年代，汽輪機(jī)開始在電廠投入使用，并且取得了不錯(cuò)的成果和效益。但是隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)也在不斷地調(diào)整，之前的汽輪機(jī)不能滿足發(fā)電廠運(yùn)行需要。而且在當(dāng)前我國(guó)的發(fā)電廠中，汽輪機(jī)運(yùn)行機(jī)組老化問題并不少見，工作人員應(yīng)該對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行及時(shí)的檢修、診斷故障，應(yīng)對(duì)設(shè)備的突發(fā)情況，及時(shí)規(guī)避安全問題和隱患。

二、電廠集控運(yùn)行汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化措施

2.1 對(duì)汽輪機(jī)配汽方式進(jìn)行優(yōu)化 以往的配汽方式為復(fù)合型，只能夠在定額負(fù)荷下實(shí)現(xiàn)有效的運(yùn)行控制。汽輪機(jī)運(yùn)行負(fù)載控制高，在低負(fù)荷運(yùn)行的背景下，就會(huì)產(chǎn)生較大的損耗。要是應(yīng)用三閥式控制方式，對(duì)負(fù)荷控制的要求就會(huì)有很大程度的降低，低負(fù)荷運(yùn)行下的損耗可以減少，在這方面會(huì)得到優(yōu)化，進(jìn)而促進(jìn)轉(zhuǎn)換效率的提升，節(jié)省能源。

2.2 對(duì)汽輪機(jī)啟停過程進(jìn)行優(yōu)化 現(xiàn)階段汽輪機(jī)的啟動(dòng)方式方面，很多采取的是高中壓缸聯(lián)合配動(dòng)，然而當(dāng)前電廠實(shí)際生產(chǎn)中，高壓缸排氣濕度較高，這就會(huì)損失很多的能源損耗。要對(duì)這一問題進(jìn)行改善，就需要對(duì)高壓缸排氣濕度進(jìn)行降低，在啟動(dòng)中降低蒸汽預(yù)定壓力，及時(shí)的將其排氣逆止門打開，讓流通量可以增加，降低溫度上升的幅度。

2.3 對(duì)給水泵進(jìn)行優(yōu)化 過去水泵的運(yùn)行是采取定速給水，然而其有顯著的不足，會(huì)導(dǎo)致很大的節(jié)流損失。要對(duì)水泵進(jìn)行改善，就需要技術(shù)人員依據(jù)變動(dòng)的速度以及平移泵的曲線，科學(xué)的進(jìn)行設(shè)計(jì)，和定速給水泵相比，采取變速給水泵要更具優(yōu)勢(shì)，可以對(duì)很多問題進(jìn)行解決，例如，調(diào)節(jié)閥控制水流量問題，采取變速自動(dòng)控制水流的方式內(nèi)能夠降低發(fā)電汽輪機(jī)在低負(fù)荷情況下能源損耗，節(jié)省能源，促進(jìn)發(fā)電廠發(fā)電效率的提升，增加電廠的效益。

2.4 改善汽輪機(jī)組的管理以及維護(hù) 要讓汽輪機(jī)組能夠高效、安全的運(yùn)行，就需要注重管理，有效進(jìn)行維護(hù)。在啟動(dòng)其之前，要認(rèn)真具體的檢查每個(gè)部件以及系統(tǒng)設(shè)備，排查有沒有安全隱患，如果有就需要及時(shí)進(jìn)行排除。在檢查和維護(hù)中需要注重高壓設(shè)備，及時(shí)清理高壓管道，確保其傳熱效率的良好性，降低和避免沒有必要的能源損耗。

2.5 其他優(yōu)化方法 水環(huán)真空泵要通過對(duì)凝汽器內(nèi)部真空進(jìn)行優(yōu)化，改善電廠熱力循環(huán)功率等方式來實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，讓汽輪機(jī)組的水環(huán)真空泵更好地運(yùn)行，提升其運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。對(duì)汽輪機(jī)組壓力參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化也是一項(xiàng)很重要的方法，背壓是汽輪機(jī)的排汽壓力裝置，要是背壓產(chǎn)生改變，那么就會(huì)影響到機(jī)組的相關(guān)參數(shù)，導(dǎo)致產(chǎn)生變化。要確保汽輪機(jī)組運(yùn)行的高效性，就要分析汽輪機(jī)的循環(huán)水溫度、負(fù)荷、流量背壓參數(shù)值，并且進(jìn)行優(yōu)化，基于此，提出系統(tǒng)的汽輪機(jī)背壓優(yōu)化方案，有效的優(yōu)化，讓其高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

三、結(jié)論

社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)于能源的需求量也逐漸的增多，電能作為其中一項(xiàng)非常非常重要的能源，對(duì)于發(fā)電廠來說就應(yīng)該不斷的提升自身的發(fā)電效率以及發(fā)電的能力。雖然就目前而言汽輪機(jī)在使用上還存在很多的問題，但是只要把這些問題解決了，不僅僅可以提升汽輪機(jī)的使用時(shí)間，減少汽輪機(jī)的運(yùn)行事故，還可以提升電廠的發(fā)電效率，提升經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，還可以解決我國(guó)現(xiàn)階段的供電問題，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為人們的學(xué)習(xí)生活提供更多的保障。