火電廠汽輪機的優(yōu)化運行策略

文/楊保青

隨著人們生活質量的不斷提高，對用電需求也日益增長，這對火電廠汽輪機的運行提出了更高的要求，但是由于發(fā)電設備內部結構復雜且技術含量較高，一旦出現(xiàn)故障就會影響整個電廠的工作效率。為此，要想確保汽輪機能夠正常安穩(wěn)運作必須要優(yōu)化它的運行方式。

1 火電廠汽輪機的工作原理和運行現(xiàn)狀

火電廠汽輪機的工作原理主要是將蒸汽熱能轉化為機械功的外燃回轉式機械，通過將來自鍋爐的蒸汽送入汽輪機，再經(jīng)過一系列環(huán)形配置的噴嘴和動葉，最終將蒸汽的熱能轉化為汽輪機轉子旋轉的機械能。同時將汽輪機輸出軸和發(fā)電機進行連接就可以實現(xiàn)發(fā)電。假設將鍋爐視為火電廠的基礎設備，那么汽輪機就是最重要的能量轉換設備，按照不同形式結構可以將其分為以下兩種單級汽輪機和多級汽輪機，根據(jù)蒸汽能量與機械能的轉換值還可以劃分為速度級機，沖動級機和反動級汽輪機。其中速度級汽輪機工作原理是依照蒸氣在噴嘴處膨脹動能情況來運行的，而沖動級汽輪機的工作原理則是通過蒸汽在噴嘴處膨脹速度以及減少噴嘴流道截面積來運行的，反動級汽輪機的工作原理而是通過蒸汽在動靜兩葉之間流道中膨脹來運行的，從而實現(xiàn)加快蒸汽流動的良好目的。此外，為了更好的提高汽輪機的性能，使其能夠穩(wěn)定運行，我們還應從做功的角度去考慮不同汽輪機的做功能力，因為只有這樣才能為火電廠選擇最合適且適宜的汽輪機，從而實現(xiàn)節(jié)能減排以及提高汽輪機運行效率的目的。

2 火電廠汽輪機運行優(yōu)化要點分析

2.1 給水泵優(yōu)化

隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，火電廠也得到有效推動，為了提高汽輪機的運行效率，還應優(yōu)化給水泵，對于原有定速給水泵方式來講，原有的運行動力主要是通過鍋爐給水閥門來進行調節(jié)，這樣方式看上去比較方便，但實際上也有弊端，很容易給火電廠造成較大的經(jīng)濟損失，特別是在汽輪機組處于低負荷運行時。而變速給水泵的作用就是對汽輪原有的給水泵進行優(yōu)化，進一步提高汽輪機的運行效率和質量。通常情況下變速給水泵所呈現(xiàn)的節(jié)能效果要不定速給水泵效果更加明顯，簡單來講就是在當汽輪機在面臨低負荷運行時不需要給水調節(jié)閥，從而避免使火電廠造成經(jīng)濟損失，最終實現(xiàn)提高氣動泵組運行效率和降低成本的目標。

2.2 回熱加熱器優(yōu)化

回熱加熱器優(yōu)化很大程度上可以提高汽輪機的運行效率，同時也可以起到優(yōu)化各級抽氣質量的目的。就目前我國火電廠所使用的回熱加熱器來看依然存在問題，所以優(yōu)化回熱加熱器是社會經(jīng)濟發(fā)展的必然趨勢，要想在當前激烈的市場競爭環(huán)境下站穩(wěn)腳步必須采取措施。首先，針對不同類型不同級別的抽氣情況應當格外注意，因為很多時候抽氣返回汽輪機所做的功是與氣壓成正比的，而對它的優(yōu)化也是為了提高抽氣做功的功率，更是為了提高火電廠汽輪機的運行效率。其次，為了使回熱加熱器的經(jīng)濟性更加突出，還應注意加熱器的上下兩端差以及抽氣壓損變化方向，只有這樣才能真正意義上促進汽輪機正常穩(wěn)定且高效運行。

2.3 油封系統(tǒng)優(yōu)化

要想真正起到節(jié)能減排的效果，還應優(yōu)化油封系統(tǒng)。首先，對火電廠汽輪機油封系統(tǒng)進行優(yōu)化的目的是為了隔絕外部空氣的干擾，進一步提高汽輪機隔絕外界空氣的能力，有效實現(xiàn)與蒸汽系統(tǒng)的完美結合。其中軸端汽封我們又可以稱之為汽輪機軸封，在它的作用下不僅可以減少汽輪機蒸汽泄漏，還可以有效防止內部的高能位工作介質和低能位相互混淆。其次，油封系統(tǒng)對整個汽輪機安全穩(wěn)定運行十分重要，但是它往往比較容易損壞，一旦發(fā)生不良問題很有可能使其發(fā)生漏氣。因此，要想確保其正常穩(wěn)定運行必須對其進行優(yōu)化。隨著科學技術的飛速發(fā)展油封系統(tǒng)優(yōu)化技術也得到逐步提升，很大程度上提高了汽輪機的密封性和安全性，從而提高汽輪機運行效率以及現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

2.4 凝汽器真空抽氣系統(tǒng)優(yōu)化

凝汽器真空抽氣系統(tǒng)的優(yōu)化對于火電廠也十分重要。首先，之所以要優(yōu)化凝汽器真空抽氣系統(tǒng)主要是為了提高汽輪機的運行效率，它的安全穩(wěn)定運行對整個火電廠正常運行以及發(fā)電有著十分重要的影響。因此，為了不影響火電機組的正常穩(wěn)定運行，必須要重視該系統(tǒng)設備，進一步確保其是否存在不良故障。其次，很多火電廠因為沒有對凝汽器真空抽氣系統(tǒng)進程優(yōu)化，會使設備頻繁出現(xiàn)不良故障，很有可能會使其出現(xiàn)真空泵超載的情形，從而損壞整個火電機組的正常運行。為此優(yōu)化該系統(tǒng)不僅可以使設備內部一直保持真空狀態(tài)，不會出現(xiàn)漏氣的問題，也可以提高火電機組的運行效率以及大幅度提高汽輪機熱力循環(huán)效率。

3 火電廠汽輪機組控制系統(tǒng)優(yōu)化分析

在實際的工作中，需要對火電廠汽輪機組控制系統(tǒng)進行進一步的優(yōu)化，從而提高其運行的效率，實現(xiàn)火電廠整體經(jīng)濟效益和社會效益的提高，同時也實現(xiàn)我國社會的快速發(fā)展，下面針對于火電廠汽輪機組控制系統(tǒng)優(yōu)化的具體措施進行詳細的分析和研究。

3.1 控制系統(tǒng)優(yōu)化

社會經(jīng)濟的發(fā)展一定程度上推動了火電廠的蓬勃發(fā)展，汽輪機作為控制系統(tǒng)的重要組成部分，它的安全性會直接影響工作效率和質量。為此，我們還應優(yōu)化汽輪機的控制系統(tǒng)。首先，大多數(shù)火電廠內部的單元機組所控制的對象包含以下兩種，一種是鍋爐另一種是汽輪機，二者之間往往存在著密不可分的聯(lián)系，他們都是火電廠生產(chǎn)系統(tǒng)中的重要組成部分，其中鍋爐本身就具備大慣性的蓄熱能力，而汽輪機則具備超強的負荷影響速度，二者在汽輪機在控制系統(tǒng)中也起到相互制約的作用。其次，為了提高汽輪機的運行效率，我們還可以對機爐協(xié)調進行優(yōu)化，進一步對其進行研究和控制，可以利用自適應控制或者是模糊控制等方法，從而實現(xiàn)對該系統(tǒng)有效優(yōu)化使其具有良好實用性。

3.2 優(yōu)化節(jié)能運行

很多時候火電廠汽輪機在運行過程中難免會積累大量的灰塵，為了不影響其正常穩(wěn)定運行還應及時清理灰塵和污垢。首先，要想實現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能運行需要定期清理鍋爐內的灰塵，日常工作人員也要時常清理鍋爐上面堆積的灰塵，同時結合鍋爐的實際運行情況采取科學的方式對其進行清灰，進一步提高鍋爐的受熱面?zhèn)鳠嵝阅?，使內部燃料能夠充分的燃燒，從而確保鍋爐的安全穩(wěn)定運轉。其次，還應對鍋爐的氣壓進行科學合理控制，倘若爐內蒸汽壓力過高可能會影響鍋爐的安全運行，甚至會發(fā)生爆裂而對工作人員生命安全造成威脅，而爐內蒸汽壓力過低又會會降低鍋爐的運行效率，為此，必須對其進行科學合理控制使其內部的蒸汽壓力控制在合理的范圍內，從而提高整個汽輪機的運行效率和實現(xiàn)節(jié)能減排。

3.3 建設燃煤機組脫硫工程

建設燃煤機組脫硫工程是火電廠建設中不可缺少的環(huán)節(jié)，它對整個汽輪機穩(wěn)定安全運行也有積極促進作用。為此，火電廠在建設燃煤機組脫硫工程時除了要結合自身實際情況實施作業(yè)外，還應積極配置合適的脫硫設施，而對于100MW以上的發(fā)電機組也要制定科學合理的管理計劃，并明確各個崗位人員的責任和管理范圍，進一步將各個發(fā)電機組的管理工作全面落實相關責任人頭上，同時基于我國火電廠發(fā)展脫硫工程仍然處于發(fā)展階段，可以申請適當?shù)膰已a資金來支持自身工作，從而使火電廠燃煤機組脫硫工程建設順利高效進行，最終全面提高汽輪機運行效率和質量。

3.4 建設水循環(huán)利用系統(tǒng)

為了提高火電廠節(jié)能減排的整體水平，我們還應建設水循環(huán)利用系統(tǒng)。對于周圍的相關污水處理廠可以充分利用起來，將這些水資源作為汽輪機組運行循環(huán)冷卻水，進一步利用這些水資源來代替新鮮的水資源，很大程度上可以減少水資源使用量，從而有效降低水資源的浪費提高水資源利用率。同時，對于火電廠鍋爐運行過程中所產(chǎn)生大量沖灰水，我們可以采取貯灰場排水回用或者是灰渣分排等方式，從而實現(xiàn)節(jié)能減排以及減少廢物排放的目的。

4 結語

綜上所述，火電廠節(jié)汽輪機的正常穩(wěn)定運轉對電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要影響，而節(jié)能減排是當代眾多企業(yè)所穩(wěn)定發(fā)展的重要前提基礎，為此，要想在當下激烈的市場競爭環(huán)境下站穩(wěn)腳步，必須結合自身的實際情況對于生產(chǎn)運營存在的不足和問題，應有針對性有目的性的進行優(yōu)化和調整，從而不斷提高我國火電廠節(jié)汽輪機運行效率和實際節(jié)能減排的目標，實現(xiàn)火電廠的長遠發(fā)展。