關(guān)于優(yōu)化發(fā)電廠汽輪機(jī)組運(yùn)行效率的思考

陳鵬飛

（國(guó)家能源集團(tuán)泰州發(fā)電有限公司，江蘇 泰州 225300)

發(fā)電廠最重要的功能就是對(duì)自然資源和能源進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)化為電能。發(fā)電方式主要分為風(fēng)力發(fā)電、火力發(fā)電、水力發(fā)電、太陽能發(fā)電以及風(fēng)能發(fā)電等方式。在發(fā)電廠發(fā)電過程中汽輪機(jī)組是非常重要的組成部分，也是主要的機(jī)械設(shè)備，是利用燃料燃燒來實(shí)現(xiàn)電能供應(yīng)的。而且在原料的燃燒過程中，會(huì)產(chǎn)生一定的能量和熱水，這些最終會(huì)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，最終利用發(fā)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)化將其提供給電網(wǎng)。因此，本文針對(duì)于發(fā)電廠汽輪機(jī)組運(yùn)行效率的優(yōu)化進(jìn)行了探析，提出了針對(duì)性地建議，以供參考。

1.發(fā)電廠汽輪機(jī)組運(yùn)行系統(tǒng)中存在的問題分析

在發(fā)電廠運(yùn)行過程中主要的影響設(shè)備就是汽輪機(jī)組，汽輪機(jī)組需要能量做支持和推動(dòng)，所以對(duì)發(fā)電廠汽輪機(jī)組的運(yùn)行效率進(jìn)行優(yōu)化，會(huì)使整個(gè)發(fā)電廠的運(yùn)行效率和質(zhì)量得到有效地提升[1]。發(fā)電廠汽輪機(jī)組的運(yùn)行在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成方面比較復(fù)雜，在實(shí)際的運(yùn)行過程中可能產(chǎn)生的影響因素也很多，這在很大程度上對(duì)發(fā)電廠汽輪機(jī)組的運(yùn)行效率產(chǎn)生了不良的影響，也是運(yùn)行效率難以提升的重要因素之一[2]。在發(fā)電廠汽輪機(jī)組的組成當(dāng)中，機(jī)組的性能、軸封輔助系統(tǒng)以及疏水系統(tǒng)等等與運(yùn)行效率有直接的關(guān)系，但是在具體的運(yùn)用過程中還存在一定的問題，尤其是在能量的消耗、資源的損失等方面產(chǎn)生了非常大的影響，以下對(duì)這些問題進(jìn)行具體分析：

T發(fā)電廠汽輪機(jī)組本身存在的問題分析。在發(fā)電廠汽輪機(jī)組系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，最常見的問題是高壓缸的排氣量與相關(guān)設(shè)計(jì)并不符合，實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)了數(shù)值偏高的情況，這樣就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)在運(yùn)行過程中消耗出去大量的能量，進(jìn)而影響到高壓缸的工作效率，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量受到不良的影響[3]。同時(shí)，系統(tǒng)本身在運(yùn)行過程中還存在著運(yùn)行效率低的問題，而這抓喲是因?yàn)槠啓C(jī)的氣密間隙空間比較大，氣密性的效果會(huì)受到一定的影響，發(fā)電廠的汽輪在這個(gè)過程中出現(xiàn)較為嚴(yán)重的漏氣問題，也會(huì)增加能量的消耗和損失，而當(dāng)實(shí)際運(yùn)行過程中機(jī)械設(shè)備負(fù)荷較高，就會(huì)導(dǎo)致機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定以及效率受到影響。

疏水系統(tǒng)存在的問題分析。發(fā)電廠汽輪機(jī)組自身的構(gòu)建十分的復(fù)雜，這就在很大程度上增加大了系統(tǒng)控制的難度，導(dǎo)致系統(tǒng)在管理方面難點(diǎn)重重。輸水管道的閥門在整個(gè)發(fā)電廠汽輪機(jī)組疏水系統(tǒng)當(dāng)中具有非常重要的作用，但是疏水管道很容易出現(xiàn)泄露，所以在系統(tǒng)運(yùn)行中蒸汽高溫不斷地提升凝汽器就會(huì)出現(xiàn)泄露的情況，這樣不僅能夠有效地節(jié)約資源，提高資源的利用效率，還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)在運(yùn)行過程中導(dǎo)致凝汽器的負(fù)荷不斷地加重，導(dǎo)致凝汽器的性能受到不良的影響。在疏水系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，擴(kuò)容器和疏水集管之間會(huì)存在較大的差異，這樣就會(huì)導(dǎo)致連接管發(fā)生破裂的情況[4]。

在系統(tǒng)運(yùn)行過程中機(jī)組的軸封系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性通常是非常高的，但是該系統(tǒng)在運(yùn)行過程中還存在一定的問題，主要體現(xiàn)在發(fā)電廠汽輪機(jī)組系統(tǒng)當(dāng)中的軸封系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，在運(yùn)行中會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)時(shí)期和停機(jī)時(shí)期的軸封壓力逐漸地降低，進(jìn)而造成高壓軸封氣密性逐漸地降低，大量的蒸汽泄露出來，影響到整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的效率和質(zhì)量[5]。而為了防止內(nèi)外漏氣的情況，對(duì)級(jí)與級(jí)之間的內(nèi)漏氣進(jìn)行限制，就設(shè)置了軸封系統(tǒng)，按照軸封系統(tǒng)的運(yùn)行原則及規(guī)律嚴(yán)格執(zhí)行，必然會(huì)提升汽輪機(jī)組的運(yùn)行效率，還會(huì)在節(jié)能減排上實(shí)現(xiàn)較大的突破。

2.發(fā)電廠汽輪機(jī)組運(yùn)行效率提升的策略分析

2.1 對(duì)發(fā)電廠汽輪機(jī)組整體性的優(yōu)化

第一，在效率優(yōu)化上要考慮到機(jī)組的使用性能問題，做好維修與養(yǎng)護(hù)的工作，強(qiáng)化運(yùn)維管理的重要性。首先，要嚴(yán)格地按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對(duì)發(fā)電廠汽輪機(jī)組的操作情況進(jìn)行執(zhí)行，這樣可以很好地降低操作方面的失誤性問題。其次，要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中的加熱管道做好定期地處理工作，最重要的在于減少能源的消耗，提升供熱的效率和質(zhì)量。

第二，在發(fā)電廠汽輪機(jī)組的整體運(yùn)行過程中，對(duì)于管道的應(yīng)用也需要做好檢查與維修的工作，最重要的就是要避免管道泄露問題的出現(xiàn)。同時(shí)，對(duì)于燃料的添加量、速度等都要進(jìn)行科學(xué)地控制。

第三，在發(fā)電廠汽輪機(jī)組停止工作和啟動(dòng)工作的過程中，都要對(duì)水蒸氣的溫度問題高度重視，合理地控制水蒸氣的溫度是十分必要。

2.2 凝結(jié)器真空的優(yōu)化處理

在發(fā)電廠汽輪機(jī)組的運(yùn)行過程中，汽輪機(jī)組軸封系統(tǒng)對(duì)凝汽器真空的影響，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表1，而對(duì)這一問題的成因進(jìn)行分析，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，真空泵內(nèi)的水溫相對(duì)較高。其次，凝結(jié)器的真空密封性能較差。再次，循環(huán)的水量不充足。最后，疏水的閥門內(nèi)存在內(nèi)漏的問題[6]。對(duì)這些問題的成因進(jìn)行分析之后，針對(duì)性地采取解決措施：首先，泵內(nèi)水溫較高的情況可以利用換熱或者摻?jīng)鏊姆绞絹斫档捅脙?nèi)溫度較高的問題。其次，凝結(jié)器真空密封性能不高的問題要嚴(yán)格高質(zhì)量設(shè)備的應(yīng)用，選用正規(guī)廠家的凝汽器設(shè)備更為合格。再次，循環(huán)水量不充足的問題可以采取循環(huán)水泵運(yùn)行的方式，可以高效地提升水泵的運(yùn)行效率和質(zhì)量。最后，疏水閥的內(nèi)漏問題的解決是要從管道和安裝質(zhì)量的方面入手，嚴(yán)格閥門和管道的質(zhì)量維修工作。

表1 汽輪機(jī)組軸封系統(tǒng)對(duì)凝汽器真空的影響

2.3 主汽壓力的優(yōu)化與控制

在發(fā)電廠汽輪機(jī)組的運(yùn)行過程中，主汽壓力是影響系統(tǒng)穩(wěn)定性和運(yùn)行效率的重要因素之一，所以對(duì)此進(jìn)行優(yōu)化和控制十分重要[7]。在機(jī)組運(yùn)行過程中如果初始的溫度不發(fā)生變化，主汽的初始?jí)毫蜁?huì)不斷地增加，所以必須要保證排氣的濕度是在合理范圍之內(nèi)的，確保機(jī)組系統(tǒng)可以穩(wěn)定地運(yùn)行下去，其質(zhì)量和安全也會(huì)得到很好的保障。但是如果主汽初始的壓力就非常高，已經(jīng)超過了規(guī)定的承壓范圍之內(nèi)，就必須要對(duì)主汽的閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，重要的是保證進(jìn)氣的壓力被控制在正常的范圍數(shù)值之內(nèi)。而在系統(tǒng)運(yùn)行過程中其他的條件都不產(chǎn)生變化，主汽壓力出現(xiàn)了降低的情況，就必須要將閥門調(diào)到更大，使進(jìn)氣的量不斷地增加，這樣才可以保證機(jī)組原有的負(fù)荷，才能夠確保機(jī)組在運(yùn)行過程中的安全性。此外，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，主汽壓力會(huì)隨著運(yùn)行而出現(xiàn)降低的情況，而不同的汽輪機(jī)組所產(chǎn)生的壓力變化也是不同的。所以，在運(yùn)行與維護(hù)過程中，最重要的就是要保證主汽壓力的變化在規(guī)定的合理范圍之內(nèi)，這樣才能夠提升發(fā)電廠汽輪機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性與平衡性，才可以對(duì)運(yùn)行效率進(jìn)行很好地提升。

2.4 發(fā)電廠汽輪機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行方式的優(yōu)化

經(jīng)過對(duì)發(fā)電廠汽輪機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行的情況來看，通過對(duì)運(yùn)行方式的優(yōu)化可以很好地改變系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而提升系統(tǒng)運(yùn)行的效率和質(zhì)量，具體可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：

在系統(tǒng)的運(yùn)行過程要定期地做好清潔工作，主要是對(duì)各級(jí)的壓缸同流部門的葉片進(jìn)行清理，這其中包括對(duì)靜動(dòng)葉片的清理，做好表面污垢的有效處理。在清潔處理方面可以采取水利噴砂的方法，以此來提升清潔處理的效果。在對(duì)冷凝管內(nèi)壁污垢進(jìn)行清理過程中，想要保障清洗的效果可以利用高壓清洗機(jī)。

在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中還需要對(duì)各級(jí)壓缸通流部分的軸封問題以及各級(jí)的隔板問題等進(jìn)行處理和優(yōu)化，重要的是可以將其整改為蜂窩式的汽封，這樣的處理效果會(huì)更好。采取這樣有效的方法，可以對(duì)外部的空氣做好隔絕與處理，避免外部空氣直接進(jìn)入到凝結(jié)器當(dāng)中。在處理當(dāng)中采取蜂窩式汽封的方法，是利用合金的蜂窩帶構(gòu)建而成的，所以密封性能比較好，還可以起到耐高溫和耐摩擦的效果。

3.結(jié)語

綜上所述，本文針對(duì)于發(fā)電廠汽輪機(jī)組運(yùn)行問題進(jìn)行了研究，其中最主要的問題是系統(tǒng)本身的問題，疏水系統(tǒng)的問題、運(yùn)行方式的問題、凝結(jié)器問題、主汽壓力問題等等，這些常見性的問題對(duì)于發(fā)電廠汽輪機(jī)組系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及運(yùn)行效率的提升等方面產(chǎn)生了非常不利的影響，還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和能源消耗，增加運(yùn)行成本，降低運(yùn)行的效率。因此，在對(duì)發(fā)電廠汽輪機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行效率提升的優(yōu)化方面，應(yīng)該從系統(tǒng)運(yùn)行方式的優(yōu)化、凝結(jié)器問題的解決、主汽壓力問題的解決、疏水系統(tǒng)問題的解決方面入手，盡可能高效地解決系統(tǒng)運(yùn)行難度大的問題，確保發(fā)電廠汽輪機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，優(yōu)化發(fā)電廠汽輪機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行的效率，這對(duì)推動(dòng)我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)電力產(chǎn)業(yè)獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益等具有非常重要的意義。