電廠集控運(yùn)行汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化措施探討

楊昌城 林禎烜

國(guó)電福州發(fā)電有限公司 ，福建福清 ，350300

電廠集控運(yùn)行汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化措施探討

楊昌城 林禎烜

國(guó)電福州發(fā)電有限公司 ，福建福清 ，350300

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行各業(yè)日新月異的變化，對(duì)電能的需求量在不斷的增加。這對(duì)電廠的規(guī)模提出更高要求的同時(shí)，對(duì)汽輪機(jī)的運(yùn)行提出了更高的要求。因?yàn)殡姀S正常運(yùn)行的根本保證是汽輪機(jī)設(shè)備輸出的能量。提高汽輪機(jī)的運(yùn)行效率，是實(shí)現(xiàn)電廠經(jīng)濟(jì)效益的有利保證。所以，本文對(duì)目前汽輪機(jī)運(yùn)行的問(wèn)題以及對(duì)其的優(yōu)化進(jìn)行了具體的闡述。

電廠；汽輪機(jī)；問(wèn)題；優(yōu)化

隨著用電戶(hù)的增多，電廠規(guī)模的擴(kuò)大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，汽輪機(jī)作為電廠的重要設(shè)備之一，其運(yùn)行過(guò)程也因電網(wǎng)調(diào)整等變得復(fù)雜。而且目前我國(guó)的資源有限，人口眾多，各方面的用電率也在不斷的上升，節(jié)能顯得非常的重要。所以對(duì)汽輪機(jī)各方面進(jìn)行優(yōu)化處理顯得非常必要。通過(guò)優(yōu)化汽輪機(jī)運(yùn)行，可以節(jié)省資源，提高電廠的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，在一定程度上對(duì)國(guó)家的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

1 目前汽輪機(jī)存在的問(wèn)題

1.1 汽輪機(jī)的配汽方式

復(fù)合型配汽方式是當(dāng)前汽輪機(jī)配汽的主要方式。在不同的階段需要通過(guò)不同的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)的運(yùn)行。在高負(fù)荷階段，通過(guò)順序閥的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)的運(yùn)行，效率較高。而在啟動(dòng)或者低負(fù)荷階段，通過(guò)單閥的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)的運(yùn)行。但是低負(fù)荷階段效率不高，具有節(jié)流耗能損失較大的問(wèn)題。

1.2 汽輪機(jī)的啟停

汽輪機(jī)的啟停就是轉(zhuǎn)子應(yīng)力的變化。汽輪機(jī)在正常運(yùn)行的階段，轉(zhuǎn)子表面蒸汽參數(shù)會(huì)發(fā)生上升與下降的變化，此時(shí)轉(zhuǎn)子內(nèi)部便處于動(dòng)蕩的溫度場(chǎng)，轉(zhuǎn)子便需要在高溫高壓下長(zhǎng)期工作。但是如果參數(shù)處理的不恰當(dāng)，啟停過(guò)程便會(huì)造成較大的損耗，影響汽輪機(jī)的工作效率，縮短汽輪機(jī)的使用壽命。

1.3 汽輪機(jī)機(jī)組能力

汽輪機(jī)的汽閥是造成汽輪機(jī)能耗的重要原因。汽輪機(jī)的汽閥有單閥調(diào)節(jié)和順序閥調(diào)節(jié)兩種。單閥調(diào)節(jié)主要是通過(guò)汽輪機(jī)蒸汽參數(shù)直接調(diào)節(jié)控制，而順序閥的調(diào)節(jié)是由噴嘴控制蒸汽閥門(mén)的開(kāi)關(guān)。但是這種調(diào)節(jié)只能是在汽閥壓力較小的時(shí)候，當(dāng)汽閥壓力較大的時(shí)候，就容易造成外缸和噴嘴變形，導(dǎo)致其密封性及部分機(jī)組能力損失，進(jìn)一步導(dǎo)致汽輪機(jī)機(jī)組耗能增大。

1.4 密封水系統(tǒng)問(wèn)題

汽輪機(jī)汽動(dòng)給水泵軸端密封采用迷宮密封。通過(guò)間隙控制泄漏方式進(jìn)行軸端密封。該類(lèi)型密封設(shè)計(jì)在汽動(dòng)給水泵緊急停機(jī)的情況下，經(jīng)常出現(xiàn)密封水回水不暢現(xiàn)象，造成小機(jī)油箱中進(jìn)水。嚴(yán)重影響汽動(dòng)給水泵安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2 電廠汽輪機(jī)優(yōu)化措施

2.1 優(yōu)化配汽方式

傳統(tǒng)的復(fù)合型配汽方式只能在額定負(fù)荷下才能較好的運(yùn)行，但在低負(fù)荷條件下，損耗較大。所以采用三閥式的配汽方式，可以有效的改變這種現(xiàn)狀。配汽方式的轉(zhuǎn)變，可以有效的分擔(dān)負(fù)荷，同時(shí)對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)的要求較小，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。而且，三閥式的流通能力也較好，可以實(shí)現(xiàn)更圓滑的轉(zhuǎn)變，提升瞬間轉(zhuǎn)換的效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

2.2 優(yōu)化汽輪機(jī)的啟停

2.2.1 汽輪機(jī)啟動(dòng)過(guò)程優(yōu)化

600MW汽輪機(jī)組啟動(dòng)方式采用高中壓缸聯(lián)合啟動(dòng)的方式，啟動(dòng)過(guò)程一般為：鍋爐點(diǎn)火及暖管，沖動(dòng)轉(zhuǎn)子升速暖機(jī)，并列接帶負(fù)荷等。鍋爐點(diǎn)火及暖管：鍋爐點(diǎn)火前，汽機(jī)應(yīng)做好提前期準(zhǔn)備包括凝汽器通循環(huán)水，檢查潤(rùn)滑油系統(tǒng)，啟動(dòng)盤(pán)車(chē)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)等。聯(lián)系鍋爐點(diǎn)火，汽機(jī)抽真空，送軸封。鍋爐升溫升壓，應(yīng)及時(shí)開(kāi)啟旁路。但在實(shí)際的高中壓缸聯(lián)合啟動(dòng)過(guò)程中，高壓缸排汽的溫度較高。

為使得高壓缸排氣溫度下降，可以在啟動(dòng)時(shí)將再熱蒸汽壓力設(shè)定在0.5MPa以下，使高壓缸排汽逆止門(mén)及時(shí)打開(kāi)，增大高壓缸通流量，高壓缸排汽溫度高的現(xiàn)象就不會(huì)出現(xiàn)，達(dá)到很好的效果。

2.2.2 汽輪機(jī)停機(jī)過(guò)程優(yōu)化

汽輪機(jī)停機(jī)的過(guò)程中，各部件的工作都在陸續(xù)歸零，進(jìn)汽量在一步步減小到零，主汽門(mén)也將被關(guān)閉，汽缸等各個(gè)零部件的溫度都逐漸冷卻。依據(jù)進(jìn)汽參數(shù)的不同，汽輪機(jī)停機(jī)分為兩種，滑參數(shù)停機(jī)和額定參數(shù)停機(jī)。采用滑參數(shù)停機(jī)方式，一方面可以提高汽輪機(jī)運(yùn)行效率，能夠有效地利用鍋爐機(jī)組的預(yù)熱進(jìn)行發(fā)電，減少熱量的浪費(fèi)。同時(shí)也能夠?qū)ζ啓C(jī)各部件進(jìn)行有效的降溫，對(duì)設(shè)備的檢修非常有利。

2.2.3 汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的優(yōu)化措施

在汽輪機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中需要依據(jù)實(shí)際負(fù)荷的變化來(lái)對(duì)汽輪機(jī)采用定-滑-定的運(yùn)行方式進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。在發(fā)電負(fù)荷不同的情況下采用不同的汽輪機(jī)運(yùn)行方式。高電荷采用能夠改變通流面積的噴嘴調(diào)節(jié)，低電荷采用能確保鍋爐機(jī)組正常運(yùn)行的定壓調(diào)節(jié)。

2.3 優(yōu)化汽輪機(jī)輔機(jī)

汽輪機(jī)的輔機(jī)設(shè)備相當(dāng)?shù)亩啵龊昧溯o機(jī)的節(jié)能工作，汽輪機(jī)的節(jié)能工作便也實(shí)現(xiàn)了一半?？梢詫?duì)輔機(jī)的進(jìn)行優(yōu)化改造。

2.3.1 優(yōu)化循環(huán)水泵

當(dāng)機(jī)組負(fù)荷和冷卻水溫一定，循環(huán)水流量發(fā)生改變的時(shí)候，凝汽器壓力也會(huì)發(fā)生改變。這就會(huì)導(dǎo)致循環(huán)水泵的功耗受到嚴(yán)重的影響。循環(huán)水量增加，凝汽器壓力減小，增加了機(jī)組的出力，循環(huán)水泵的功耗也會(huì)增加。但是當(dāng)循環(huán)水量增加很多時(shí)，循環(huán)水泵的功耗增加就會(huì)抵消機(jī)組出力的增加。因此增加循環(huán)水流量時(shí)，最大時(shí)的凝汽器運(yùn)作壓力是機(jī)組出力增加值與循環(huán)水泵功耗增加值的差。只有當(dāng)凝汽器處于最佳的運(yùn)行壓力時(shí)，循環(huán)水泵運(yùn)行才能處于最好的狀態(tài)。

2.3.2 冷卻液體系的優(yōu)化

冷卻液體系可能出現(xiàn)的問(wèn)題有很多，比如體系運(yùn)行受到的阻力不定，出水點(diǎn)的流量控制力度不顯著等，這是因?yàn)闇p小冷卻液調(diào)節(jié)門(mén)的開(kāi)度，阻力就會(huì)變大，造成資源的浪費(fèi)，且易發(fā)生安全事故。所以對(duì)冷卻液體系的優(yōu)化采取調(diào)整冷卻液水泵的運(yùn)輸速度，全部打開(kāi)調(diào)節(jié)開(kāi)門(mén)，適量降低水流速度，達(dá)到降低揚(yáng)程的目的，使得冷卻液體系實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。

2.4 定期清理高壓管道

優(yōu)化鍋爐的大小和燃料的質(zhì)量與充足量對(duì)于水溫調(diào)節(jié)優(yōu)化是必不可少的，當(dāng)水溫不高時(shí)，必然需要充足的燃料來(lái)進(jìn)行加熱，而這就造成了大量的濃煙排放，熱量也流失。所以對(duì)高壓管道進(jìn)行定期清理，可以有效的提高熱傳遞的效率，降低熱能的損失，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

2.5 提高鍋爐的給水溫度

工程熱力學(xué)告訴我們，在發(fā)電廠的熱力循環(huán)過(guò)程中，提高循環(huán)效率的關(guān)鍵是提高循環(huán)的初參數(shù)。所以因鍋爐與汽輪機(jī)共同構(gòu)成了熱力循環(huán)系統(tǒng)，所以看似與汽輪機(jī)運(yùn)行沒(méi)有多大作用的給水溫度卻發(fā)揮著重要的作用。要提高給水溫度，我們就要對(duì)高壓加熱系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。

2.5.1 加強(qiáng)高壓加熱器的運(yùn)行為維護(hù)

在汽輪機(jī)的正常運(yùn)行前應(yīng)該相對(duì)高壓加熱器設(shè)備進(jìn)行檢查，一切正常后開(kāi)始運(yùn)行。運(yùn)行過(guò)程中也應(yīng)該注意高壓加熱器的正常工作。如果高壓加熱器出現(xiàn)故障，會(huì)使得給水溫度下降，導(dǎo)致熱力散失，影響耗能，所以，要保證高壓加熱器隨時(shí)處于正常的狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，通知維修人員對(duì)其進(jìn)行維護(hù)。

2.5.2 保證高壓加熱器運(yùn)行時(shí)的水位

高壓加熱器的水位對(duì)回?zé)嵯到y(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和電站等多種設(shè)備的安全運(yùn)行起著直接決定的作用。在汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)必須要保證高壓加熱器運(yùn)行處于最佳的狀態(tài)。對(duì)此，需要定期對(duì)加熱器的換熱管道進(jìn)行清理來(lái)保證液位的精準(zhǔn)，并且防止管道發(fā)生泄漏。如果存在漏點(diǎn)，要及時(shí)通知維修人員對(duì)其修補(bǔ)，來(lái)保證水位處于最佳的狀態(tài)。

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前我國(guó)的能源緊缺，在這樣的大背景下，我國(guó)電力行業(yè)應(yīng)該加快對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行效率的提高，通過(guò)對(duì)汽輪機(jī)的配汽方式、汽輪機(jī)的啟停、汽輪機(jī)輔機(jī)等方面進(jìn)行優(yōu)化處理，使得汽輪機(jī)能夠在良好的狀態(tài)下工作，有效的實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化與效益化，使得資源得到充分的利用。

[1]劉勇.關(guān)于熱電廠汽輪機(jī)運(yùn)行節(jié)能降耗的分析[J].石河子科技.2013(01):42-43.

[2]榮令玉,孫全超.提高電廠汽輪機(jī)效率與經(jīng)濟(jì)性研究[J].科技風(fēng).2012(24):135-136.

楊昌城/1987年生/男/福建三明人/本科/助理工程師/研究方向?yàn)殡姀S汽輪機(jī)運(yùn)行