探討電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化策略

李偉統(tǒng) 閆妍 許波

摘? 要：我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使人們的生產(chǎn)生活都發(fā)生了巨大變化，人們對電力的需求也是無限增大，這就對現(xiàn)代電廠發(fā)起了新的挑戰(zhàn)。汽輪機(jī)運(yùn)行是電廠集控運(yùn)行中最重要的運(yùn)行工作之一，汽輪機(jī)運(yùn)行的工作效率直接影響了電廠的電力產(chǎn)能。在新的電力需求下，現(xiàn)代電廠想要滿足人們的生產(chǎn)生活用電，就要提高和優(yōu)化集控運(yùn)行中汽輪機(jī)的運(yùn)行方式。文章就對汽輪機(jī)的運(yùn)行做了簡單的概述，并提出了一些優(yōu)化策略。

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

中圖分類號：TM621? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）36-0155-02

Abstract： With the rapid development of China's economy， great changes have taken place in people's production and life， and people's demand for electricity has increased infinitely， which has launched a new challenge to modern power plants. Steam turbine operation is one of the most important operation work in centralized control operation of power plant. The working efficiency of steam turbine operation directly affects the power production capacity of power plant. Under the new power demand， if the modern power plant wants to meet the power consumption of people's production and daily life， it is necessary to improve and optimize the operation mode of steam turbine in centralized control operation. In this paper， the operation of steam turbine is briefly summarized， and some optimization strategies are put forward.

Keywords; power plant; centralized control operation; steam turbine; optimization measures

我國的現(xiàn)代電廠為國家的工業(yè)化和城市化建設(shè)提供著重要的電力能源。如果電廠的工作不能夠得到有效保證，我國將面臨重大的電力事故。在電廠集控運(yùn)行工作中，汽輪機(jī)的運(yùn)行是非常重要的。汽輪機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，直接影響到電廠的正常運(yùn)行。所以為了保證我國的電力生產(chǎn)，在電產(chǎn)集控運(yùn)行中一定要保證汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，提升汽輪機(jī)的運(yùn)行效率。

1 電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)概述

1.1 定義和構(gòu)成

在電廠集控運(yùn)行工作中，汽輪機(jī)是集控運(yùn)行的核心設(shè)備，汽輪機(jī)運(yùn)行的有效程度很大程度上決定著電廠的工作穩(wěn)定性[1]。汽輪機(jī)是一種將熱力能源轉(zhuǎn)化為電力能源的旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備。汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中利用的是沖動(dòng)作用的原理?，F(xiàn)代的汽輪機(jī)設(shè)備主要分成旋轉(zhuǎn)工作部分和靜止工作部分兩個(gè)部分。其中轉(zhuǎn)動(dòng)部分是汽輪機(jī)的重要組成部分。轉(zhuǎn)動(dòng)部分由主軸、葉輪部分、聯(lián)軸器和動(dòng)力葉片共同組成。另外，靜止部分又分為五個(gè)工作部分組成，其中分別是隔板部分、氣缸構(gòu)件、進(jìn)氣部位、機(jī)器軸承和汽封設(shè)備。在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，每個(gè)工作部分各自完成工作又相互配合，使汽輪機(jī)能夠正常的運(yùn)行。

1.2 工作原理

一般情況下，汽輪機(jī)的運(yùn)行原理主要包括沖動(dòng)原理和反動(dòng)作用原理[2]。首先是沖動(dòng)原理，在沖動(dòng)原理作用下，汽輪機(jī)蒸汽噴嘴中的蒸汽受力的作用在葉氣道中改變了運(yùn)行方向，從而推動(dòng)葉氣片的運(yùn)行發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣使汽輪機(jī)的熱力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械的能量。換言之，汽輪機(jī)蒸汽作用使汽輪機(jī)葉片產(chǎn)生動(dòng)能。其次，反動(dòng)作用原理，反動(dòng)作用原理也是利用汽輪機(jī)蒸汽噴嘴中的蒸汽來推動(dòng)葉片運(yùn)動(dòng)的，但是與沖動(dòng)作用的原理不同，在于反動(dòng)作用原理不是改變蒸汽的運(yùn)行方向，而是使蒸汽膨脹加速。在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中沖動(dòng)作用和反動(dòng)作用相互配合，使蒸汽噴嘴中的蒸汽膨脹并轉(zhuǎn)變運(yùn)轉(zhuǎn)方向，推動(dòng)葉片記行工作。

2 汽輪機(jī)運(yùn)行中存在的問題

2.1 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。

2.2 汽輪機(jī)啟停問題

在電廠集控運(yùn)行中，汽輪機(jī)的運(yùn)行效率受到汽輪機(jī)啟停操作的影響。汽輪機(jī)啟停操作的問題直接影響著汽輪機(jī)的使用壽命。轉(zhuǎn)子的應(yīng)力變化是汽輪機(jī)啟停的動(dòng)力源，因此轉(zhuǎn)子對所處環(huán)境的壓力和溫度都有較高的要求，當(dāng)壓力和溫度不穩(wěn)定時(shí)，會導(dǎo)致汽輪機(jī)頻繁啟停，造成能量流失，同時(shí)也會減少汽輪機(jī)的使用壽命。

2.3 汽輪機(jī)配汽問題

在電廠集控運(yùn)行中，汽輪機(jī)的配汽方式是保證汽輪機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的配汽方式包括單閥和順序閥兩種，但是這兩種閥門調(diào)節(jié)方式都存在著一定的弊端，影響了汽輪機(jī)運(yùn)行的工作效率[3]。

2.4 密封系統(tǒng)問題

汽輪機(jī)對給水泵進(jìn)行密封時(shí)都會采用迷宮密封的方法，而用迷宮密封的方法會出現(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)行中汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化策略

在電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)運(yùn)行存在著很多的問題，影響著電廠集控運(yùn)行的工作效率，所以一定要對汽輪機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行必要的優(yōu)化，保證汽輪機(jī)正常運(yùn)行。

3.1 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。

3.2 改進(jìn)啟停過程

要想提高汽輪機(jī)的工作效率，延長汽輪機(jī)的使用壽命，就要對汽輪機(jī)的啟停操作進(jìn)行優(yōu)化和改良。汽輪機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行和停止運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)中，最突出的問題就是大量的能源消耗問題。所以優(yōu)化汽輪機(jī)啟停操作流程，就要從解決能源問題入手。首先在汽輪機(jī)的啟動(dòng)工作中，技術(shù)人員可以利用高壓缸和中壓缸聯(lián)動(dòng)運(yùn)行的方式來優(yōu)化。聯(lián)合啟動(dòng)的運(yùn)行方式下，保證了轉(zhuǎn)子參數(shù)的合理設(shè)置，使汽輪機(jī)的暖機(jī)速度得到有效提升，從而減少不必要的電力損耗，提高啟動(dòng)階段的工作效率。在優(yōu)化啟動(dòng)操作時(shí)，我們應(yīng)該注意對汽輪機(jī)的循環(huán)水和潤滑油進(jìn)行必要的維護(hù)，保證汽輪機(jī)運(yùn)行的內(nèi)部環(huán)境。其次，我們可以通過降低集控系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)子參數(shù)來優(yōu)化汽輪機(jī)停止操作流程。在汽輪機(jī)停止過程中，汽輪機(jī)的相關(guān)運(yùn)行設(shè)備將會降低運(yùn)行溫度，減慢運(yùn)行速度。而在汽輪機(jī)降溫和減速過程中，就要造成一定的能源損耗。通過轉(zhuǎn)變系統(tǒng)參數(shù)可以直接有效的減少停止階段的電能消耗，提升停止階段的工作效率。

3.3 優(yōu)化配汽方式

改進(jìn)汽輪機(jī)的運(yùn)行效率，就要改良汽輪機(jī)的配汽方式。相關(guān)技術(shù)人員可以通過三閥式的配汽方式來優(yōu)化汽輪機(jī)配汽方式。運(yùn)用三閥配汽調(diào)節(jié)方式可以有效的降低汽輪機(jī)集控運(yùn)行系統(tǒng)的負(fù)荷強(qiáng)度，并通過降低負(fù)荷來達(dá)到節(jié)能的效果。在運(yùn)用三閥式調(diào)節(jié)時(shí)，檢修工作人員一定要做好自身的工作，對閥門進(jìn)行定期的檢查，檢查閥門的密封性，如果閥門的密封性出現(xiàn)問題，不僅會造成安全隱患還會對工作設(shè)備造成不小的損害。保證三閥式配汽方式的有效運(yùn)行，對提高汽輪機(jī)的有效性和集控系統(tǒng)的安全性有極大的幫助。三閥式的配汽方式與復(fù)合式配汽方式相比，有著減少壓力負(fù)擔(dān)，降低資源浪費(fèi)和提升工作效率的優(yōu)點(diǎn)。

3.4 優(yōu)化密封系統(tǒng)

在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，密封水系統(tǒng)是保證汽輪機(jī)運(yùn)行的重要工作系統(tǒng)，密封水系統(tǒng)工作的有效改良，將對汽輪機(jī)安全運(yùn)行有很大的幫助[4]，因此，需要優(yōu)化給水泵的密封系統(tǒng)。首先就是要優(yōu)化密封方式，使水泵緊急停止下密封系統(tǒng)良好，保證回水正常。其次，要對水泵的密封設(shè)計(jì)進(jìn)行定期的檢查和維護(hù)工作，從根本上解決密封不良造成的安全隱患問題。

3.5 強(qiáng)化機(jī)組管理和維護(hù)

汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，機(jī)組對于汽輪機(jī)的運(yùn)行十分重要。如果汽輪機(jī)的機(jī)組出現(xiàn)問題，很可能造成汽輪機(jī)運(yùn)行失控，導(dǎo)致電力生產(chǎn)出現(xiàn)問題。所以在電廠集控運(yùn)行中，強(qiáng)化汽輪機(jī)的機(jī)組管理和維護(hù)工作也是十分重要。以往的汽輪機(jī)組管理和維護(hù)的工作效率不是很高，給汽輪機(jī)組的管理和維護(hù)帶來問題。而要優(yōu)化汽輪機(jī)組的管理和維護(hù)工作就要提出更為科學(xué)的管理辦法。首先，在汽輪機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)之前，要安排相關(guān)的工作人員，對汽輪機(jī)組的重要部位和重要設(shè)備進(jìn)行相關(guān)的檢查，保證汽輪機(jī)組的工作能夠良好運(yùn)行。其次，在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，機(jī)組管理人員要制定定期檢查制度，一旦發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)組的關(guān)鍵設(shè)備有工作異常的現(xiàn)象，立刻匯報(bào)給上級領(lǐng)導(dǎo)，等待檢查結(jié)果或者維修指令。最后，要對汽輪機(jī)組的工作設(shè)備進(jìn)行定期的更換和維修，防止運(yùn)行意外事件發(fā)生。在汽輪機(jī)組運(yùn)行過程中，高壓設(shè)備的運(yùn)行十分重要，一定要引起機(jī)組維護(hù)人員的重視，要對高壓設(shè)備定期的檢查和維修，并及時(shí)清理高壓設(shè)備的高壓管道，保證管道暢通，提高高壓設(shè)備的傳熱效率。

3.6 其他優(yōu)化

汽輪機(jī)運(yùn)行是個(gè)龐大和復(fù)雜的過程，影響汽輪機(jī)運(yùn)行的因素還包括許多。例如，利用優(yōu)化汽輪機(jī)凝汽器來提升水環(huán)真空泵的工作效率，從而提高真空泵的運(yùn)行穩(wěn)定性，使真空泵的運(yùn)行效率更高，科學(xué)環(huán)保。另外，改善電力機(jī)組的壓力參數(shù)也是一項(xiàng)重要的改進(jìn)措施，通過改進(jìn)壓力參數(shù)改變機(jī)組背壓，從而提高機(jī)組的各方面性能參數(shù)，有效的提高了機(jī)組的使用壽命。

4 結(jié)束語

為了滿足人民日益增加的電力需求，現(xiàn)代電廠在集控運(yùn)行中，一定要注意優(yōu)化汽輪機(jī)的使用效率，從而提升集控運(yùn)行的穩(wěn)定性。希望本文能夠?qū)ζ啓C(jī)運(yùn)行的優(yōu)化提供有效的幫助[5]。

參考文獻(xiàn)：

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