電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化措施研究

趙晉欣

摘?要：在電力系統(tǒng)當(dāng)中，汽輪機(jī)是集控運(yùn)行中的重要組成設(shè)備，汽輪機(jī)的運(yùn)行效率一定程度上決定了電廠的發(fā)電能力，在實(shí)際情況當(dāng)中，汽輪機(jī)的運(yùn)行還未達(dá)到完美的程度，本文據(jù)此展開(kāi)分析，尋找汽輪機(jī)在運(yùn)行當(dāng)中存在的問(wèn)題，針對(duì)問(wèn)題提出相應(yīng)的解決方案，便于后續(xù)相關(guān)人員對(duì)其研究。

關(guān)鍵詞：電廠;集控;運(yùn)行;汽輪機(jī)

引言：電能在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中，占有重要地位，是日常生活中消耗最多的能源，近年來(lái)人們生活水平迅速提高，導(dǎo)致用電量也在飛速的提升，需要的發(fā)電效率也在進(jìn)一步升高。通過(guò)對(duì)電廠中汽輪機(jī)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化，可以起到提升發(fā)電效率的作用，對(duì)增加發(fā)電量有很大作用。

1電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)運(yùn)行存在的問(wèn)題

1.1輸水系統(tǒng)不完善

完善的輸水系統(tǒng)是汽輪機(jī)可以正常運(yùn)行的重要保障。水流通過(guò)輸水泵再通過(guò)定速給水的方式，對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行推動(dòng)，使其進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn)。在輸水過(guò)程中輸水泵需要較高的功率才能正常供水，輸水速度是調(diào)控上的一大難題，并且水資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。汽輪機(jī)輸水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工藝要求極高，內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，這也導(dǎo)致輸水系統(tǒng)出現(xiàn)故障的幾率變高，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，尋找發(fā)生故障的部分就是一大難點(diǎn)，即使找到故障部位，維修工作也會(huì)非常困難，通常十分消耗維修時(shí)間，考驗(yàn)維修工人的專業(yè)技能，整體上導(dǎo)致發(fā)電效率的下降。

1.2配氣方式不健全

實(shí)際工作過(guò)程中，汽輪機(jī)的傳統(tǒng)配氣方式分為兩種，一種是單閥配氣，另一種是順序閥配氣。兩種配氣方式應(yīng)對(duì)不同的運(yùn)行情況。在機(jī)器高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要求必須使用順序閥配氣方式，才能達(dá)到汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。汽輪機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閱伍y配氣，單閥配氣可以有效減少機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中的能源消耗。實(shí)際配氣情況當(dāng)中，兩種配氣方式都會(huì)利用到，相互結(jié)合減少能耗。但當(dāng)前配氣的組合方式還不夠完善，并且減少耗能的效果并沒(méi)有達(dá)到理想程度[1]。

1.3汽輪機(jī)啟停問(wèn)題

轉(zhuǎn)子是汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部件的組合名稱，汽輪機(jī)運(yùn)行當(dāng)中，要保證轉(zhuǎn)子相應(yīng)的應(yīng)力保持在一個(gè)平穩(wěn)的狀態(tài)下，應(yīng)力的異常變化很容易造成啟停的發(fā)生。在啟停汽輪機(jī)的過(guò)程當(dāng)中蒸汽參數(shù)難以控制，迫使轉(zhuǎn)子處于高溫高壓狀態(tài)當(dāng)中，增加了能耗。溫度壓力的變化通常伴隨著頻繁的啟停操作，而過(guò)于頻繁的啟停操作會(huì)造成汽輪機(jī)的能耗控制效果降低，間接縮短汽輪機(jī)壽命，降低汽輪機(jī)正常運(yùn)行效果。

1.4機(jī)組性能需改進(jìn)

良好的機(jī)組性能可降低系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)能耗，與發(fā)電的效率有著直接的關(guān)系。汽輪機(jī)組成復(fù)雜，機(jī)組性能改進(jìn)過(guò)程繁瑣，但完成性能改進(jìn)后可以大大增加機(jī)器的運(yùn)行效果，提高生產(chǎn)效率。

2電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化措施

2.1給水方式進(jìn)行改善

汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，給水部分占有非常重要的地位。改善給水方式應(yīng)當(dāng)有兩個(gè)目的，一個(gè)是降低能耗，另一個(gè)是讓汽輪機(jī)可以高效運(yùn)行。循環(huán)水泵對(duì)凝汽器有著控制作用，使其周圍環(huán)境保持在穩(wěn)定的壓強(qiáng)之下。汽輪機(jī)能耗與功耗差值即為凝汽器壓力值，對(duì)循環(huán)水泵進(jìn)行優(yōu)化，可以使凝汽器壓力差值保持在最佳狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)功耗和能耗的降低。給水方式的改進(jìn)，還要求技術(shù)人員從給水泵上做研究。當(dāng)前大部分的給水方式都是定速給水，這會(huì)讓汽輪機(jī)的運(yùn)行效率大打折扣，所以應(yīng)該從給水速度上入手，對(duì)給水方式作出改變。研究人員通過(guò)研究平移泵曲線和變動(dòng)速度，即可找到優(yōu)化的入手點(diǎn)。利用研究結(jié)果，可以讓水泵的給水速率發(fā)生改變，實(shí)現(xiàn)給水速度從定速變?yōu)榭烧{(diào)控，從而實(shí)現(xiàn)變速給水的目的，在低負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)下，水流速進(jìn)行適當(dāng)降低，達(dá)到了節(jié)能的目的。通過(guò)變速給水可以降低汽輪機(jī)的故障率，提高運(yùn)行穩(wěn)定性[2]。

2.2對(duì)配氣方式的改良

配氣方式與設(shè)備工作效率息息相關(guān)，通常利用單閥配氣和順序閥配氣兩種方式組合而成的復(fù)合式配氣方法就可以保持汽輪機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。但總體來(lái)看，這種方式降低能耗的能力還存在著不足，所以，應(yīng)探尋新的方式來(lái)進(jìn)行配氣操作。為了在低負(fù)載運(yùn)行情況下，最大效率的降低能耗，可以采用三閥式配氣方式。三閥式配氣方式，可以有效地降低整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷，減少運(yùn)行故障率，節(jié)約能源。相比較其他兩種配氣方式，三閥配氣還有流通性強(qiáng)，轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)勢(shì)。應(yīng)當(dāng)注意的是，在使用過(guò)程當(dāng)中，工作人員必須對(duì)三閥配氣的密封性做定期的檢查，檢測(cè)是否存在密封不足的現(xiàn)象，一旦密封不足需要及時(shí)修理。配氣密封不足會(huì)降低使用效率，并且長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行可能會(huì)發(fā)生設(shè)備損壞的危險(xiǎn)[3]。

2.3啟停操作方法優(yōu)化

對(duì)汽輪機(jī)的啟停方式進(jìn)行有效的了解，可以讓啟停操作方法優(yōu)化更加容易。常規(guī)設(shè)備中，汽輪機(jī)啟動(dòng)需要依靠高中壓缸聯(lián)合啟動(dòng)，從開(kāi)始的鍋爐點(diǎn)火，到暖管沖動(dòng)，再到轉(zhuǎn)子升速暖機(jī)等一系列的啟動(dòng)準(zhǔn)備。這些操作之前還需要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查工作。其包括，對(duì)凝氣循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行檢查、啟動(dòng)盤車是否保持連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和潤(rùn)滑系統(tǒng)是否正常等。前期的檢查工作必須要做到位才可以開(kāi)始進(jìn)行啟動(dòng)。汽輪機(jī)的停機(jī)過(guò)程也十分復(fù)雜。停機(jī)過(guò)程中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的停止工作是在逐步進(jìn)行當(dāng)中。首先，進(jìn)氣量會(huì)慢慢的停止，主汽門會(huì)逐漸關(guān)閉，隨著主汽門的關(guān)閉，整個(gè)設(shè)備的溫度會(huì)緩慢降低，直至恢復(fù)到常溫狀態(tài)下。根據(jù)以上啟停步驟，啟動(dòng)優(yōu)化方法為，在汽輪機(jī)啟動(dòng)前，調(diào)整熱蒸氣壓的上限，參考值為0.5MPa，這樣可以便于排氣逆止門的開(kāi)啟，提高高壓缸通流量，在調(diào)節(jié)高壓缸的排氣溫度上效果顯著。停機(jī)過(guò)程優(yōu)化，當(dāng)前的停機(jī)方式主要有兩種，分別是滑參數(shù)停機(jī)和額定參數(shù)停機(jī)?；瑓?shù)停機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是，提高設(shè)備的運(yùn)行效率，并起到節(jié)省熱能，減少浪費(fèi)的作用。而額定參數(shù)停機(jī)，會(huì)導(dǎo)致大量的熱能浪費(fèi)，造成耗能變高的情況。相較于后者，前者在停機(jī)方面有著極大的優(yōu)勢(shì)，在進(jìn)行停機(jī)操作時(shí)，能發(fā)揮巨大作用，所以在實(shí)際操作中，情況允許的情況下，應(yīng)盡量采用滑參數(shù)停機(jī)的方式，減少能耗損失。另外，為了減少啟停操作的發(fā)生，日常的維護(hù)也應(yīng)該作為規(guī)范操作。如定期的檢查設(shè)備潤(rùn)滑系統(tǒng)和循環(huán)水系統(tǒng)是否正常，設(shè)備內(nèi)部環(huán)境是否完好。這些維護(hù)操作都有利于設(shè)備的正常運(yùn)行，間接地起到減少啟停效果。

2.4機(jī)組性能進(jìn)行改進(jìn)

要想讓汽輪機(jī)可以最大效率的進(jìn)行工作，整體的機(jī)組性能改進(jìn)必不可少。整個(gè)汽輪機(jī)機(jī)組中有非常多的設(shè)備，每個(gè)設(shè)備在工作中各司其職才能讓機(jī)組正常運(yùn)行，因此，對(duì)機(jī)組的性能進(jìn)行改進(jìn)有利于生產(chǎn)效率的提升，這需要工作人員嚴(yán)格檢查每個(gè)組成部分，對(duì)隱患進(jìn)行排除。為了延長(zhǎng)汽輪機(jī)的使用壽命，對(duì)各部分零件都需要進(jìn)行更新，購(gòu)進(jìn)和研發(fā)新的技術(shù)，應(yīng)用到汽輪機(jī)組當(dāng)中。

3其他建議

3.1做好定期維護(hù)工作

汽輪機(jī)作為大型設(shè)備，需要做到對(duì)汽輪機(jī)組的定期維護(hù)，因此應(yīng)有一套完整的維護(hù)方案，其中對(duì)維護(hù)頻率及其步驟都要有所涉及。并為其配備專業(yè)的維修人員，每次對(duì)設(shè)備使用前都需要進(jìn)行檢查，重要零部件磨損后短時(shí)間對(duì)其更換，以防止造成更嚴(yán)重的損失。在維護(hù)過(guò)程中，高壓管和高壓加熱系統(tǒng)極易產(chǎn)生污染物，工作人員需要定時(shí)清理，污染物可能對(duì)管道造成堵塞，增加機(jī)組生產(chǎn)負(fù)擔(dān)，增加能源消耗。

3.2加強(qiáng)高新技術(shù)研發(fā)

雖然我國(guó)在相應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域已取得不錯(cuò)的成效，但還不應(yīng)滿足于現(xiàn)狀，在技術(shù)創(chuàng)新方向還有很長(zhǎng)的路要走。新技術(shù)的研發(fā)可以將汽輪機(jī)的工作效率提升到更高階層，所以在技術(shù)研發(fā)工作上不能懈怠，需要聘用相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人才，成立相應(yīng)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，為汽輪機(jī)運(yùn)行提供技術(shù)支持，對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行技術(shù)不斷進(jìn)行優(yōu)化。

結(jié)論：目前我國(guó)對(duì)用電量的需求還在逐年增高，所以在汽輪機(jī)運(yùn)行方面上電力企業(yè)還需要不斷投入新的力量進(jìn)行研發(fā)，尋找更加高效節(jié)能的運(yùn)行方式，提高能源的利用效率，這對(duì)國(guó)家電力行業(yè)有深遠(yuǎn)的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]李偉統(tǒng)，閆妍，許波.探討電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化策略[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（36）：155-156.

[2]王永明，王文斌，戴睿杰.電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)存在的問(wèn)題及優(yōu)化策略[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2019，9（09）：126-127.

[3]薛鋒.電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化策略分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019，16（20）：79+81.