試論如何優(yōu)化汽輪機(jī)的運(yùn)行

摘要：隨著社會(huì)進(jìn)步和我國電力行業(yè)結(jié)構(gòu)的深刻變化，節(jié)能環(huán)保將成為我國重要的調(diào)整策略。受到“上大壓小”政策的鼓勵(lì)，火電行業(yè)迅速投入產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的建設(shè)，進(jìn)一步優(yōu)化汽輪機(jī)組的正常運(yùn)行。大部分工作效率低、有污染的小火電機(jī)組停止運(yùn)轉(zhuǎn)，這使國內(nèi)新的火電設(shè)備層出不窮，縮短了更新?lián)Q代的時(shí)間，提高了火電設(shè)備在市場需求。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；汽輪機(jī)效率；優(yōu)化運(yùn)行

最近這幾年，我國的經(jīng)濟(jì)蒸蒸日上，人們對社會(huì)電力需求也水漲船高。在我國，整體的電結(jié)構(gòu)也在顯著地發(fā)生著變化，電網(wǎng)承載的晝夜峰谷差值不斷地在增大，這使火力發(fā)電廠中汽輪機(jī)組沒有選擇，就必須要進(jìn)行電網(wǎng)的調(diào)峰工作。然而我國的汽輪機(jī)組都是大容量的，遵循負(fù)荷運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，但在頻繁的啟停和變負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，將會(huì)使汽輪機(jī)的熱經(jīng)濟(jì)性和安全性出現(xiàn)問題，性能降低。所以，在能維護(hù)其安全性的前提下，怎樣優(yōu)化如今火力發(fā)電廠汽輪機(jī)的運(yùn)行，盡快實(shí)現(xiàn)既節(jié)能效率又高的目的，這已成了當(dāng)今發(fā)電企業(yè)迫切解決的重點(diǎn)課題。

1.我國火力發(fā)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行現(xiàn)狀

我國最先應(yīng)用火力發(fā)電廠汽輪機(jī)是在上世紀(jì)的50年代，隨后，各個(gè)汽輪機(jī)廠都加入了研制生產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)的潮流中。但國家能源結(jié)構(gòu)有了調(diào)整，天然氣供不應(yīng)求，燃?xì)廨啓C(jī)的研制成了難題，漸漸地失去了市場。這幾年，由于國家能源戰(zhàn)略新的調(diào)整，燃?xì)廨啓C(jī)才又有了發(fā)展的機(jī)會(huì)，改革創(chuàng)新以市場換技術(shù)，日益促進(jìn)汽輪機(jī)國產(chǎn)化。近年來，在運(yùn)行機(jī)組日趨老化的形勢下時(shí)，大部分火力發(fā)電廠立即應(yīng)用績效管理系統(tǒng)，定時(shí)檢查并維修，進(jìn)一步精密設(shè)備的把脈率，強(qiáng)化故障診斷和劣化分析的能力；同時(shí)不斷提高對輔機(jī)、輸煤設(shè)備的管理水平，為了達(dá)到越來越高的節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)，火力發(fā)電廠要完善設(shè)備維護(hù)技術(shù)，完全排除汽輪機(jī)機(jī)組“帶病運(yùn)行”的狀況，及時(shí)清掃安全隱患。

2.優(yōu)化火力發(fā)電廠汽輪機(jī)運(yùn)行

2.1.優(yōu)化給水泵

原有的定速給水泵運(yùn)行依靠調(diào)節(jié)鍋爐給水閥門才得以正常工作，然而這種調(diào)節(jié)方式存在著缺陷，即機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，閥門的節(jié)流損失比其他調(diào)節(jié)方式大。而變速給水泵根據(jù)平移泵的特性曲線，變動(dòng)轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)節(jié)流損失的，這也正是變速給水泵的優(yōu)點(diǎn)所在。與定速給水泵相比，變速給水泵的優(yōu)勢顯而易見，其最大優(yōu)勢是在低負(fù)荷工作時(shí)，使積水流量發(fā)生變化的方法不是利用給水調(diào)節(jié)閥，也有十分明顯的節(jié)能效果，與此同時(shí)，對于優(yōu)化氣動(dòng)泵組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行這種方式可以發(fā)揮有效作用。

2.2.優(yōu)化回?zé)峒訜崞?/p>

回?zé)峒訜崞骰痣姍C(jī)組的正常工作在火力發(fā)電廠占據(jù)著及其重要的地位，與原有的系統(tǒng)相比最新系統(tǒng)效率更高。汽輪機(jī)如果被優(yōu)化各級抽汽就會(huì)有能級的差異。正常情況下，要想改級抽汽返回汽輪機(jī)時(shí)做更多的功就必須提高抽汽的壓力，此時(shí)能級更高并且能力更強(qiáng)?；?zé)嵯到y(tǒng)的好壞直接影響著抽汽做功的效率。其主要影響加熱爐的抽汽壓損、下端差和上端差的變化。正是由于新型的優(yōu)化系統(tǒng)具有一個(gè)十分接近設(shè)計(jì)值正常范圍的端差，汽輪機(jī)才得以更加優(yōu)化的運(yùn)作。[1]

3.如何選擇滑、定壓的運(yùn)行參數(shù)

依據(jù)熱力循環(huán)理論并經(jīng)過實(shí)踐可以證明，為了有良好的經(jīng)濟(jì)性，在正常負(fù)荷或較高負(fù)荷工作時(shí)，汽輪機(jī)組應(yīng)采用定壓方式。其主要原因是：第一，致使整個(gè)汽輪機(jī)組都具有較高的運(yùn)行效率的原因是機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)逼近設(shè)計(jì)值；第二，有較小的進(jìn)汽節(jié)流損失和有大開度的主蒸汽調(diào)節(jié)閥。為實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化，必須選擇好定、滑壓的參數(shù)。為了能確定更為合理、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行曲線，可以對汽輪機(jī)不同主蒸汽參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析，以便為汽輪機(jī)最優(yōu)工作方式提供依據(jù)。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)在以下幾個(gè)方面著重作出努力：

第一，為了得到機(jī)組在任何范圍內(nèi)的最優(yōu)工作方式，在各種負(fù)荷狀況中，對滑壓參數(shù)和定壓參數(shù)開展經(jīng)濟(jì)性的比較與分析；第二，于負(fù)荷轉(zhuǎn)折點(diǎn)上，處理好定滑定運(yùn)行方式的最優(yōu)選擇；第三，對應(yīng)各負(fù)荷點(diǎn)高壓主汽調(diào)門的開度和主蒸汽壓力的各負(fù)荷點(diǎn)進(jìn)行明確。

3.1.確定好汽輪機(jī)背壓

我們知道汽輪機(jī)的排汽壓力稱為背壓，對機(jī)組機(jī)組出力和熱損耗的影響最大的是背壓的變化，背壓變化對煤耗也有一定影響。循環(huán)水溫度、機(jī)組負(fù)荷和循環(huán)水流量決定了背壓參數(shù)值，一般在研究優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中比較機(jī)組凈出力來確定背壓值和循環(huán)水泵耗能間的相互關(guān)系。在不同負(fù)荷下，通過調(diào)節(jié)凝汽器的背壓值，與此同時(shí)聯(lián)系循環(huán)水泵耗能改變量，并記錄增加的機(jī)組功率，以此明確最好的機(jī)組背壓值。

3.2.明確循環(huán)水泵的匹配方式

在凝汽器的嚴(yán)密性、冷卻面積和整潔度正常范圍的情況下，要得到一定負(fù)荷下的凝汽器壓力是由循環(huán)水的溫度和流量決定的。不同的循環(huán)水溫度導(dǎo)致不同的水流量，循環(huán)水泵的工作方式也由此決定。在實(shí)驗(yàn)中，為了實(shí)現(xiàn)循環(huán)水泵的最優(yōu)配置，應(yīng)觀察循環(huán)水泵和葉片調(diào)并調(diào)節(jié)好各自的位置，測試好循環(huán)水泵的功耗和流量。

4.優(yōu)化汽輪機(jī)運(yùn)行的意義

4.1.環(huán)保在火電廠必須得到高度重視，為旁路拆除脫硫機(jī)組后，必須保證脫硫設(shè)備正常工作。并且經(jīng)過改造機(jī)組汽輪機(jī)等離子、通流部分、鍋爐脫硝、低氮燃燒器等一系列重大項(xiàng)目，使機(jī)組耗能下降并提高安全環(huán)保水準(zhǔn)。

4.2.汽輪機(jī)是火力發(fā)電廠所使用的最主要的機(jī)器，其運(yùn)行溫度都在幾百攝氏度甚至更高，而燃?xì)廨啓C(jī)即以天然氣作為燃料的汽輪機(jī)正常運(yùn)行溫度均在1000攝氏度以上。然而在高溫下，燃?xì)廨啓C(jī)葉片高速工作。所以，當(dāng)務(wù)之急的任務(wù)是開發(fā)潔凈無塵、造價(jià)低廉、熱效率高的發(fā)電技術(shù)，今后高效潔凈無污染的能源系統(tǒng)的核心設(shè)備將用汽輪機(jī)代替。它勢必成為最科學(xué)的火力發(fā)電核心技術(shù)。[3]

5.結(jié)束語

為了更好地優(yōu)化火力發(fā)電廠汽輪機(jī)的運(yùn)行過程，我們應(yīng)該把汽輪機(jī)運(yùn)行的狀況和實(shí)際緊密結(jié)合起來分析，在有安全的保障下，以運(yùn)行角度為根本點(diǎn)，這樣就可以使汽輪機(jī)在運(yùn)行過程和參數(shù)上有針對地調(diào)整，不僅有利于增強(qiáng)汽輪機(jī)運(yùn)行效率還能響應(yīng)機(jī)組節(jié)能的策略，降低供電耗煤量。除此之外，汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)的工況和精確的參數(shù)，使發(fā)電廠機(jī)組性能優(yōu)化管理和在線監(jiān)測成為了現(xiàn)實(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬宏山.火力發(fā)電廠汽輪機(jī)的優(yōu)化運(yùn)行.科技傳播.2012年

[2]鄧甜甜.火力發(fā)電廠汽輪機(jī)的優(yōu)化運(yùn)行思考.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2013年

[3]欒友.淺談火力發(fā)電廠汽輪機(jī)的優(yōu)化運(yùn)行.黑龍江科技.2013年