電廠集控運(yùn)行汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化途徑

李廣明

【摘??要】汽輪機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式蒸汽動(dòng)力裝置，也被稱為是蒸汽透平發(fā)動(dòng)機(jī)，在汽輪機(jī)的表面有著大量的葉片結(jié)構(gòu)，高溫高壓蒸汽穿過汽輪機(jī)的固定噴嘴形成加速氣流，最終噴射到汽輪機(jī)表面的葉片上，使得葉片旋轉(zhuǎn)對(duì)外做功，實(shí)現(xiàn)由蒸汽的熱能向轉(zhuǎn)子機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，最終帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行進(jìn)行發(fā)電。本文基于電廠集控運(yùn)行汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化途徑展開論述。

【關(guān)鍵詞】電廠集控運(yùn)行;汽輪機(jī);運(yùn)行優(yōu)化途徑

引言

在電廠中，通過優(yōu)化汽輪機(jī)，可以提高經(jīng)濟(jì)效益以及生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目的。相關(guān)工作者應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，明確集控運(yùn)行系統(tǒng)需求，借鑒眾多改造經(jīng)驗(yàn)，從而充分發(fā)揮對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行的積極影響，盡可能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值最大化。

1電廠汽輪機(jī)概述

水在經(jīng)過加熱向水蒸氣演變的過程中體積會(huì)不斷擴(kuò)大，因此最后形成的水蒸氣會(huì)沿著管道進(jìn)入到汽輪機(jī)中。并通過汽輪機(jī)中設(shè)置的噴嘴噴射向汽輪機(jī)表面的葉片，推動(dòng)葉片進(jìn)行不斷的旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行，并有效的將水蒸氣的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，在這一過程中有著極高的能量轉(zhuǎn)化效率和功率。但是汽輪機(jī)在運(yùn)行的過程中，也存在著能耗大、機(jī)械故障頻發(fā)等問題，嚴(yán)重阻礙著發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行，也不利于電廠整體生產(chǎn)效率的提高。因此，電廠工作人員需要對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行進(jìn)行不斷優(yōu)化，降低汽輪機(jī)運(yùn)行的能耗，減少汽輪機(jī)運(yùn)行故障，確保汽輪機(jī)能夠正常、高效運(yùn)行，確保發(fā)電機(jī)能夠正常運(yùn)行，最終推動(dòng)電廠整體生產(chǎn)效率的提高，提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益，降低電廠在發(fā)電方面的能耗。同時(shí)，在電廠的生產(chǎn)過程中，安全生產(chǎn)是第一位的，必須要以安全為前提來開展各項(xiàng)工作，而汽輪機(jī)如果在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障問題，會(huì)給工作人員的人身安全造成極大的威脅，不利于電廠的安全生產(chǎn)，所以說對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行不斷優(yōu)化，確保汽輪機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)于電廠的安全生產(chǎn)來說也是十分重要的，能夠提高電廠生產(chǎn)的安全性，推動(dòng)電廠各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)的安全、順利進(jìn)行。

2電廠集控運(yùn)行汽輪機(jī)運(yùn)行過程中存在的問題

2.1配汽的方式存在問題

就當(dāng)今的汽輪機(jī)配汽而言，主要的配汽方式是復(fù)合型的配汽。因?yàn)槠啓C(jī)的運(yùn)行過程中，每一個(gè)階段都需要采用不同的方式來進(jìn)行配汽，這樣才能使其正常運(yùn)行得到保障。比如在剛開啟的低負(fù)荷階段之中，應(yīng)用單閥的形式就可以使其得以良好運(yùn)行，但是在汽輪機(jī)的低負(fù)荷運(yùn)行過程之中，不但運(yùn)行效率很低，而且運(yùn)行之中也會(huì)消耗很多的能量。

2.2給水泵問題

一般情況下，給水泵的運(yùn)行方式主要是使用定速給水的方法。但是運(yùn)用定速給水的方式運(yùn)行給水泵時(shí)，存在運(yùn)行功率大、電耗高、啟動(dòng)電壓降大等特點(diǎn)，往往會(huì)出現(xiàn)水資源節(jié)流損失的問題，增加電廠用電率，降低了機(jī)組的運(yùn)行效率。

2.3啟停方面存在的問題

汽輪機(jī)的啟停其實(shí)就是對(duì)其應(yīng)變能力的考察，在其正常的運(yùn)行狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子有著不確定的蒸汽參數(shù)，其數(shù)值會(huì)出現(xiàn)升降變化，而轉(zhuǎn)子內(nèi)部將會(huì)處在一個(gè)動(dòng)態(tài)溫度之中，使得轉(zhuǎn)子始終處于高溫高壓的工作環(huán)境之內(nèi)。如果在運(yùn)行的過程中沒有對(duì)蒸汽參數(shù)加以有效處理，汽輪組工作的效率就會(huì)很容易下降，同時(shí)也會(huì)對(duì)汽輪機(jī)組使用壽命造成不利影響。

2.4密封系統(tǒng)問題

汽輪機(jī)對(duì)給水泵進(jìn)行密封時(shí)都會(huì)采用迷宮密封的方法，而用迷宮密封的方法會(huì)出現(xiàn)很大的問題。在給水泵軸端密封設(shè)計(jì)過程中，由于技術(shù)的問題，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)給水泵在特殊停機(jī)狀態(tài)下，密封水回流不順暢的情況，導(dǎo)致給水泵的運(yùn)行造成了巨大的影響，隨時(shí)都有可能出現(xiàn)給水泵故障問題

3電廠集控運(yùn)行汽輪機(jī)的優(yōu)化措施

3.1控制鍋爐給水溫度在合理的范圍

在電廠汽輪機(jī)的運(yùn)行過程中嚴(yán)格控制鍋爐的給水溫度也可以大大提升鍋爐的運(yùn)行效率與經(jīng)濟(jì)性。給水溫度與汽輪機(jī)運(yùn)行過程中的能源損耗有著直接的聯(lián)系，如果給水溫度較低，為保證汽輪機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，就需要使用更多的燃料，而燃料的增多也同樣伴隨著熱量的損失，導(dǎo)致能耗增加。而如果給水溫度過高，則直接造成了資源浪費(fèi)，因此，給水溫度的合理控制對(duì)于提升汽輪機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性具有重要的意義。

3.2配汽方式和啟停的優(yōu)化

當(dāng)汽輪機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，無(wú)法確保其負(fù)載的穩(wěn)定性，在低負(fù)載條件之下，同樣需要以汽輪機(jī)為對(duì)象，有效控制其運(yùn)行能耗。對(duì)于該要求，以往所應(yīng)用的復(fù)合配汽方式無(wú)法達(dá)到，因此，相關(guān)工作人員必須有效開展優(yōu)化工作，解決好低負(fù)載條件下的能源消耗問題。汽輪機(jī)無(wú)論是在高負(fù)荷條件下還是低負(fù)荷條件下，通過應(yīng)用三閥式配汽方式，均可滿足其運(yùn)行需求，并且達(dá)到能耗方面的要求，當(dāng)處于高負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，這一方式還能夠分擔(dān)負(fù)荷，保證運(yùn)行效率。為節(jié)約能源，可加強(qiáng)對(duì)一系列有效方式的應(yīng)用，比如提高轉(zhuǎn)換效率等。正因以上種種優(yōu)勢(shì)，逐漸擴(kuò)大該配汽方式的應(yīng)用范圍。除此之外，相關(guān)工作人員需要優(yōu)化啟停過程，即使重復(fù)啟停，仍舊能夠?qū)⒛芎目刂圃诤侠矸秶?。在?yōu)化啟動(dòng)的過程中，通常有機(jī)結(jié)合兩個(gè)構(gòu)成部分，一是高壓缸，二是中壓缸，基于此啟動(dòng)設(shè)備。當(dāng)優(yōu)化停止時(shí)，為節(jié)約能源減少消耗，往往應(yīng)用兩種方式，一種是滑參數(shù)停機(jī)，另一種是額定參數(shù)停機(jī)。相較于后者，前者的優(yōu)勢(shì)更加突出，在優(yōu)化汽輪機(jī)時(shí)能夠發(fā)揮更大作用。

3.3保障汽輪機(jī)的高效正常運(yùn)行

要想有效保障高壓汽輪機(jī)的高校正常運(yùn)行，就應(yīng)該對(duì)機(jī)組定期進(jìn)行全面的檢查與維修。當(dāng)汽輪機(jī)正式開始運(yùn)行之前，技術(shù)人員一定要對(duì)其各個(gè)部件進(jìn)行全面檢查，將安全隱患全面排除。同時(shí)，在檢查與維修的過程中，一定要對(duì)管道內(nèi)部予以及時(shí)清理，讓管道的傳熱效率得以良好保障，進(jìn)而降低能源消耗。

3.4優(yōu)化給水泵

優(yōu)化給水泵運(yùn)行就是優(yōu)化汽輪機(jī)的運(yùn)行效率，要優(yōu)化給水泵運(yùn)行，我們就要改變傳統(tǒng)的給水泵運(yùn)行方式。改變給水泵的運(yùn)行方式就是要求給水泵相關(guān)技術(shù)人員對(duì)給水泵的變動(dòng)速率和平移泵的曲線進(jìn)行研究，并制定出更合理的運(yùn)行方式。變速給水的方式就是新型的給水方式，在變速給水方式下，給水泵的運(yùn)行效率有了極大的改善。變速給水的方式就是通過變速控制水流調(diào)節(jié)，從而控制給水泵的水流量，這樣可以解決汽輪機(jī)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)下能源耗費(fèi)量大的問題，也解決了汽輪機(jī)因能源耗費(fèi)而產(chǎn)生的機(jī)械故障。變速給水的運(yùn)行方式，很大程度上節(jié)約了汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)耗費(fèi)的資源，并且有效的提高了給水泵的運(yùn)行效率。

3.5提高電廠汽輪機(jī)的真空度

由于汽輪機(jī)運(yùn)行過程中的能源損耗是衡量其經(jīng)濟(jì)性的主要指標(biāo)，因此，要從維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性、減少汽輪機(jī)運(yùn)行過程中的損耗入手，提高汽輪機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。提高汽輪機(jī)的真空度需要從以下3個(gè)方面進(jìn)行。1）降低凝汽器循環(huán)水入口溫度、增加循環(huán)水量，這2種處理方式可以減少汽輪機(jī)運(yùn)行過程中的能源損耗。2）定期清洗凝汽器的換熱區(qū)域，維持其良好的換熱性能，使汽輪機(jī)可以穩(wěn)定運(yùn)行。3）保持真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性。

結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)汽輪機(jī)而言，在完成優(yōu)化工作之后，既能夠滿足電廠生產(chǎn)需求，也可以完善集控運(yùn)行系統(tǒng)，大幅提高其資源調(diào)配效果。技術(shù)人員在進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，需要從兩個(gè)角度切入，一是配汽方式，二是啟停，有效控制汽輪機(jī)運(yùn)行。

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（作者單位：福建大唐國(guó)際寧德發(fā)電有限責(zé)任公司）