探討集控運(yùn)行汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化措施

陳逸超

摘要：近些年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在我國(guó)居民生活水平日益提高的同時(shí)，人們對(duì)電能的迫切需求也愈演愈烈。對(duì)此，加快電廠的建設(shè)發(fā)展顯得尤為主要，集控運(yùn)行汽輪機(jī)則是電廠快速發(fā)展的最大依靠及保障。因此，為了電廠快速發(fā)展和提升電廠發(fā)電效率，必須深入優(yōu)化集控運(yùn)行汽輪機(jī)，保障電廠穩(wěn)定高效的工作，以此來(lái)滿足我國(guó)人民群眾對(duì)能源的需求。本文分析了汽輪機(jī)當(dāng)前存在的主要問(wèn)題，并提出了行之有效的集控運(yùn)行汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)運(yùn)行;電廠集控;優(yōu)化措施

引言：集控汽輪機(jī)組是保障電廠發(fā)電系統(tǒng)能否安全、穩(wěn)定、高效率發(fā)電的核心因素。因此，集控運(yùn)行汽輪機(jī)的技術(shù)已然在電廠工作中被廣泛應(yīng)用。但集控汽輪機(jī)在保證電廠穩(wěn)步發(fā)展的過(guò)程中仍存在一些問(wèn)題。因此，需要及時(shí)采取措施，創(chuàng)新與優(yōu)化集控汽輪機(jī)組設(shè)備，讓其運(yùn)行更加穩(wěn)定與安全，滿足人民群眾對(duì)電能的需求。

汽輪機(jī)的概念及工作原理

汽輪機(jī)的簡(jiǎn)述與組成

我國(guó)電廠的汽輪機(jī)的主要工作原理為沖動(dòng)作用，是將所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分是由主軸、動(dòng)葉片和葉輪聯(lián)軸器構(gòu)成的。靜止部分則是由隔板、軸承、汽封等部分組成。所以，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)與靜止兩部分的合理配置與性能把控，有助于確保整體汽輪機(jī)組長(zhǎng)期處于穩(wěn)定、高效的運(yùn)行狀態(tài)中。

汽輪機(jī)的工作原理

由上述汽輪機(jī)的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)看，沖動(dòng)作用和反動(dòng)作用原理是運(yùn)行汽輪機(jī)的理論基礎(chǔ)。第一沖動(dòng)原理是：鍋爐發(fā)出的蒸汽經(jīng)由噴嘴通過(guò)動(dòng)葉汽道產(chǎn)生方向的變更，大量熱能施加在汽輪機(jī)葉片中。使葉片產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，完成熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。在汽輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下，由鍋爐所產(chǎn)生的蒸氣會(huì)不斷的施加在汽輪機(jī)的葉片上，蒸氣熱能的不停膨脹，讓汽輪機(jī)葉片的旋轉(zhuǎn)速率快速提高，讓汽輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)做功。反動(dòng)左右的原理是：蒸氣在汽輪機(jī)不斷運(yùn)行的狀態(tài)下發(fā)生膨脹，動(dòng)葉道內(nèi)的蒸氣會(huì)發(fā)出巨大的熱能，進(jìn)而對(duì)汽輪機(jī)葉片產(chǎn)生巨大的反動(dòng)力，促使葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)。在二者作用下，蒸氣熱能會(huì)不停的膨脹和減小壓力，提高前進(jìn)速度[1]。

汽輪機(jī)運(yùn)行中存在的問(wèn)題

汽輪機(jī)的配汽方式

當(dāng)前來(lái)講，復(fù)合型配置方式是目前我國(guó)汽輪機(jī)組在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中使用最多的配汽方式。在啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷較低的狀態(tài)下，我們可以使用單閥的形式來(lái)完成汽輪機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)，在啟動(dòng)較為高的負(fù)荷階段中時(shí)，我們則需要使用順序閥的形式，來(lái)對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行調(diào)控。但是如果是在低運(yùn)行負(fù)荷的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)能力會(huì)有所不足，可能導(dǎo)致極大的熱能源的耗損，從而產(chǎn)生資源浪費(fèi)的情況出現(xiàn)。

汽輪機(jī)的啟停問(wèn)題

轉(zhuǎn)子的應(yīng)力就是汽輪機(jī)組啟停的最為主要的因素，轉(zhuǎn)子自身變化也影響著汽輪機(jī)組啟停狀態(tài)下的情況。在一般情況時(shí)，汽輪機(jī)組的蒸氣熱能指數(shù)應(yīng)該顯示為上下增減的態(tài)勢(shì)，因?yàn)榇嬖趩⑼５那闆r，因此轉(zhuǎn)子的工作環(huán)境很不穩(wěn)定，若是轉(zhuǎn)子一直處于高溫的狀態(tài)下工作，熱能指數(shù)就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)對(duì)汽輪機(jī)組本身造成極大的耗損，影響汽輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，直接降低汽輪機(jī)設(shè)備的使用年限。

汽輪機(jī)的設(shè)備能力問(wèn)題

對(duì)汽輪機(jī)組損耗影響的因素有很多，其中汽輪機(jī)組能力問(wèn)題以及汽閥的密封性就是最為重要的因素。汽閥調(diào)整是由順序閥以及單閥兩種調(diào)節(jié)方式構(gòu)成。順序閥只能在汽閥的壓力小的時(shí)候能夠調(diào)節(jié)，單閥則是需要綜合汽輪機(jī)組的指標(biāo)數(shù)來(lái)配合調(diào)控，因此如果出現(xiàn)壓力值不正常時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致噴嘴以及外缸的形變，破壞汽輪機(jī)組的密閉性，進(jìn)而降低汽輪機(jī)組的使用年限。

集控運(yùn)行汽輪機(jī)的優(yōu)化措施

汽輪機(jī)組在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中扮演著重要角色，是我國(guó)電力能源能否穩(wěn)定開(kāi)發(fā)的重要保證，對(duì)我國(guó)的人民生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有著極為重要的影響，一旦汽輪機(jī)發(fā)生故障或存在質(zhì)量問(wèn)題，則會(huì)直接影響我國(guó)人民的電力能源需要，造成極大的能源資源的浪費(fèi)與損耗，同時(shí)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也會(huì)造成巨大的損失。所以，我們需要結(jié)合我國(guó)當(dāng)前汽輪機(jī)組設(shè)備的實(shí)際情況，分析上述問(wèn)題，并據(jù)此進(jìn)行行之有效的優(yōu)化調(diào)整，具體措施如下：

優(yōu)化汽輪機(jī)的配汽方式

如果在汽輪機(jī)組正常運(yùn)作的過(guò)程中，一成不變的使用傳統(tǒng)的配汽方式，也就是復(fù)合型配置方式的話，就會(huì)造成整體汽輪機(jī)組的運(yùn)作速度和穩(wěn)定性，大大降低電廠的發(fā)電效率。復(fù)合型配置如果是在規(guī)定的負(fù)荷值的情況下進(jìn)行運(yùn)作，那它就會(huì)有其最好的運(yùn)行表現(xiàn)，但是如果汽輪機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間在定額的低負(fù)荷狀態(tài)下工作，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電廠能源損耗的提升，形成惡性循環(huán)。因此，三閥式的優(yōu)勢(shì)就此突顯無(wú)疑，因?yàn)樗鼰o(wú)論是在高或是低負(fù)荷的狀態(tài)下都可以保障汽輪機(jī)的正常工作。在變革傳統(tǒng)的復(fù)合型配汽方式的同時(shí)，也可以分散其負(fù)荷壓力，降低汽輪機(jī)組的運(yùn)作壓力。當(dāng)然也對(duì)調(diào)節(jié)的方面要求較低，可以提升資源整合率，合理有效的分配與利用資源。三閥式的另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是它可以完成汽輪機(jī)的圓滑轉(zhuǎn)變，大幅度的提高節(jié)能效率[2]。

優(yōu)化汽輪機(jī)的啟停

目前，我國(guó)電廠大多使用的都是600MV的汽輪機(jī)組設(shè)備，高中壓缸啟動(dòng)是這種汽輪機(jī)組設(shè)備啟動(dòng)的主要方式。在使用的過(guò)程中高壓缸的溫度會(huì)大幅度提高，因此為了預(yù)防溫度過(guò)高和快速降溫，汽輪機(jī)在開(kāi)啟時(shí)，可以設(shè)定0.5Mpa以下的數(shù)值，來(lái)解決溫度提升快的問(wèn)題，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的，而在一般情況下汽輪機(jī)組的停機(jī)時(shí)會(huì)出現(xiàn)以下兩個(gè)情況，分別為滑參數(shù)停機(jī)和額定參數(shù)停機(jī)。但是就目前來(lái)看，我國(guó)電廠大多數(shù)都會(huì)使用滑參數(shù)停機(jī)，因其在保證汽輪機(jī)組可以運(yùn)行穩(wěn)定以及控溫中優(yōu)勢(shì)大于額定參數(shù)停機(jī)的。具體為，它可以完成汽輪機(jī)組的降溫目標(biāo)，可以提高鍋爐的運(yùn)行效率，節(jié)約了鍋爐剩余的熱能。而且從側(cè)面提高了汽輪機(jī)組設(shè)備的檢查和維修工作的效率。

優(yōu)化汽輪機(jī)設(shè)備的保養(yǎng)與維護(hù)

由于汽輪機(jī)組是需要一直要保證運(yùn)行狀態(tài)的電廠核心設(shè)備，所以對(duì)于汽輪機(jī)組的管理與維護(hù)工作尤為重要。相關(guān)工作人員必須要制定出詳細(xì)的設(shè)備檢修維護(hù)方案，定期定時(shí)的派遣專業(yè)工作人員進(jìn)行檢查與維護(hù)，對(duì)高壓管道以及加熱系統(tǒng)都要進(jìn)行細(xì)致的檢查與保養(yǎng)。電廠鍋爐的規(guī)模和燃料的儲(chǔ)備與好壞是影響水溫的必要條件，如若水溫偏低，就要填充大量的燃料來(lái)提高溫度，這樣就會(huì)造成煙塵的大量排放，因此，專業(yè)的工作人員需要定期定時(shí)地對(duì)高壓管道進(jìn)行打掃，這樣不僅可以提高燃料的燃燒質(zhì)量提高熱能，還可以減少熱能損耗，為企業(yè)節(jié)能減排。在汽輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，相關(guān)工作人員也要時(shí)刻注意加熱設(shè)備的工作情況，一旦加熱設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)造成水溫降低，熱能流失等情況，因此一定要時(shí)刻關(guān)注加熱設(shè)備的情況，如若出現(xiàn)異常，要馬上安排專業(yè)的維修人員進(jìn)行檢修。

保證汽輪機(jī)的真空狀態(tài)及冷卻液體的優(yōu)化

相關(guān)工作人員在優(yōu)化以上工作的同時(shí)，也不要松懈對(duì)于汽輪內(nèi)部真空狀態(tài)的關(guān)注，一定要保證汽輪機(jī)組設(shè)備的密閉性，一旦出現(xiàn)密閉性的問(wèn)題，專業(yè)維修人員要立刻進(jìn)行維護(hù)，循環(huán)水系統(tǒng)也是影響汽輪機(jī)真空狀態(tài)的因素之一。所以對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)的檢修與維護(hù)也必不可少。同時(shí)凝汽器也不容放松，總之要保證好汽輪機(jī)的密閉性能，以及抽氣器在工作過(guò)程中的狀態(tài)，以防發(fā)生影響密閉性的問(wèn)題。冷卻液故障也是諸多汽輪機(jī)組出現(xiàn)問(wèn)題較多的方面，例如阻力不定、水流量控制不足等問(wèn)題。其原因是降低了冷卻調(diào)節(jié)的開(kāi)度，導(dǎo)致阻力增強(qiáng)，從而導(dǎo)致企業(yè)的資源損耗，并且極為容易發(fā)生事故危害[3]。因此，對(duì)冷卻體系的優(yōu)化需要水泵的運(yùn)行速度，根據(jù)實(shí)際情況減少水流速率。從而完成冷卻體系優(yōu)化的目的。

結(jié)論：綜上所述，伴隨著我國(guó)人民生活水平的日益提高，以及對(duì)電力能源的極大需求，我國(guó)電力企業(yè)若想滿足以上需求，就必須優(yōu)化集控汽輪機(jī)組的配汽、啟停、設(shè)備保養(yǎng)等方面的工作，以此來(lái)推動(dòng)汽輪機(jī)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。將電力資源完美整合，實(shí)現(xiàn)資源利用最大化，減少資源浪費(fèi)，提高電力產(chǎn)能，去滿足我國(guó)人民的能源需求，保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3]王琨.分析電廠集控運(yùn)行汽輪機(jī)運(yùn)行完善措施[J].中國(guó)金屬通報(bào)，2020（09）：238-239.