火電廠汽輪機的優(yōu)化運行策略研究

馬文良，付圣達(dá)

（國家能源集團華北電力有限公司廊坊熱電廠，河北 廊坊 065000）

引言

近年來，電力資源作為一種應(yīng)用便捷的清潔型能源，在工業(yè)生產(chǎn)以及日常生活中均被廣泛應(yīng)用，而隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，國內(nèi)的用電需求不斷上升，使得火電廠汽輪機的運行面臨著更高要求，必須嚴(yán)格做好火電廠汽輪機的運行管理，保證火電廠汽輪機的穩(wěn)定運行。但是火電廠汽輪機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，很容易出現(xiàn)各種各樣的故障，導(dǎo)致火電廠的生產(chǎn)受到影響。通過對火電廠汽輪機的優(yōu)化運行策略進行探究，有利于提出一些可靠的參考依據(jù)，使火電廠汽輪機能夠處于最佳的運行狀態(tài)，同時，這也在某種程度上保障了供電的穩(wěn)定性，促進了供電目標(biāo)的達(dá)成。

1 火電廠汽輪機的運行現(xiàn)狀

隨著火電廠的持續(xù)發(fā)展，汽輪機在火電廠生產(chǎn)中的地位越加重要，且火電廠汽輪機的運行效率普遍較高，能夠體現(xiàn)出較強的實用性和經(jīng)濟性。在火電廠的日常工作中，通過汽輪機進行能量轉(zhuǎn)換，使群眾對電力資源的需求得到充分滿足。而汽輪機作為一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的精密性重型機械，分為轉(zhuǎn)子和靜子兩個部分，其中轉(zhuǎn)子部分由主軸、聯(lián)軸器、葉輪、動葉片等組成，靜子部分由進汽部分、汽缸、靜葉柵、隔板、汽封、軸承等組成。通過對汽輪機組設(shè)計的科學(xué)性及合理性進行提升，汽輪機的運行狀態(tài)可以進一步改善，但是汽輪機運行中的影響因素較多，依舊無法保證汽輪機的安全穩(wěn)定運行。第一，在火電廠汽輪機的運行過程中，應(yīng)按照相關(guān)的規(guī)定要求對各項指標(biāo)進行控制，若是這些指標(biāo)與要求不符，將直接影響到火電廠汽輪機的運行安全，很容易出現(xiàn)各種各樣的安全事故，進而造成較大的經(jīng)濟損失。比如回?zé)峒訜崞?、散熱、給水部分旁路漏等，若是加熱器存在問題，勢必會發(fā)生安全事故，若是旁路門的嚴(yán)密性不足，則很容易出現(xiàn)泄露的情況，使得機組熱效率受到影響。第二，在加熱器上端差減小的時候，出水溫度將有所提升，那么高一級的抽氣總量下降，本級的抽氣總量隨之提升。若是加熱器上端差增大，出水溫度將有所下降，本級的抽氣質(zhì)量下降，高一級的抽氣總量提升。在加熱器停止工作的情況下，正常的給水溫度與水泵的給水溫度存在差異，熱循環(huán)的效率隨之降低。在加熱器出現(xiàn)旁路泄漏的時候，其泄露量較大，其經(jīng)濟性隨之提升?？梢蕴崆皽?zhǔn)備好備用的疏水泵，方便對加熱器的輸水進行切換，避免因泵的故障造成凝氣器進入疏水的問題[1]。

2 火電廠汽輪機運行優(yōu)化的要點

2.1 回?zé)峒訜崞鲀?yōu)化

在火電廠汽輪機的運行優(yōu)化中，通過優(yōu)化回?zé)峒訜崞髂軌驅(qū)痣姀S汽輪機的運行效率進行提升，且能夠?qū)Ω骷壋闅赓|(zhì)量進行提升。根據(jù)以往火電廠汽輪機的運行情況來看，其回?zé)峒訜崞髌毡榇嬖趩栴}，想要保證火電廠的工作效率，則必須重視對回?zé)峒訜崞鞯膬?yōu)化，以此提高火電廠的市場競爭力，促進火電廠的持續(xù)發(fā)展[2]。首先，應(yīng)充分考慮到不同級別、不同類型的抽氣情況，這主要是因為抽氣返回火電廠汽輪機作出的功與氣壓是一個正比關(guān)系，通過優(yōu)化各級抽氣質(zhì)量能夠?qū)Τ闅庾龉Φ墓β蔬M行提升，促進火電廠汽輪機的高效運行。其次，為保證回?zé)峒訜崞鬟\行產(chǎn)生的經(jīng)濟效益，需要對回?zé)峒訜崞鞯某闅鈮簱p變化方向及上下兩端差進行考慮，使火電廠汽輪機能夠處于高效穩(wěn)定的運行狀態(tài)。

2.2 給水泵優(yōu)化

目前我國火電廠的發(fā)展面臨著更加復(fù)雜的環(huán)境，為提高自身的競爭力，需要對火電廠汽輪機的運行效率進行提升，這一過程應(yīng)重視對給水泵的優(yōu)化。在原有定速給水泵的運行中，主要利用鍋爐給水閥門對給水泵的運行動力進行調(diào)節(jié)，這一過程的操作比較方便，但是也存在一些不足，容易造成較大的損失，尤其在火電廠汽輪機的低負(fù)荷運行中，其經(jīng)濟損失較大。為優(yōu)化火電廠汽輪機中的給水泵，可以充分利用變速給水泵，使火電廠汽輪機處于最佳的運行狀態(tài)。與定速給水泵相比，變速給水泵體現(xiàn)出更好的節(jié)能效果，在火電廠汽輪機處于低負(fù)荷運行狀態(tài)的時候，不再需要給水調(diào)節(jié)閥，能夠降低火電廠汽輪機運行中的損失，有效降低成本投入，促進整個氣動泵組的高效運行。

2.3 油封系統(tǒng)優(yōu)化

通過對油封系統(tǒng)進行優(yōu)化，可以進一步降低火電廠汽輪機運行中的資源消耗，實現(xiàn)預(yù)期的節(jié)能減排效果。對于油封系統(tǒng)的優(yōu)化，主要就是對外部空氣產(chǎn)生的干擾進行隔離，使火電廠汽輪機能夠不受外部空氣的影響，與蒸汽系統(tǒng)有效結(jié)合。比如軸端油封可以稱為汽輪機軸封，借助汽輪機油封能夠?qū)ζ啓C的蒸汽泄漏進行控制，避免內(nèi)部的低能位工作介質(zhì)與高能位工作介質(zhì)發(fā)生混淆的情況。其次，作為火電廠汽輪機中的重要部分，油封系統(tǒng)起到了極為重要的作用，但是油封系統(tǒng)發(fā)生損壞問題的概率較大，很容易造成漏氣的情況，這就必須做好油封系統(tǒng)的優(yōu)化，促進油封系統(tǒng)的正常運行。在我國科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，油封系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)得到提升，使得火電廠汽輪機具有更高的安全性及密封性，可以在保證汽輪機高效運行的同時，實現(xiàn)更好的節(jié)能減排效果。

3 火電廠汽輪機組控制系統(tǒng)的優(yōu)化

3.1 優(yōu)化控制系統(tǒng)

作為火電廠控制系統(tǒng)中的重要部分，汽輪機的安全性對火電廠的工作效率有著極為重要的影響，需要對汽輪機的控制系統(tǒng)進行優(yōu)化，使汽輪機具有更高的安全性。首先，一般火電廠的單元機組的控制對象包括了汽輪機和鍋爐，且汽輪機與鍋爐具有極為緊密的聯(lián)系，其運行情況直接影響著火電廠的生產(chǎn)活動。其中汽輪機的負(fù)荷影響速度較強，而鍋爐體現(xiàn)出大慣性的蓄熱能力，可以發(fā)揮汽輪機與鍋爐在控制系統(tǒng)中的相互制約作用。其次，在火電廠汽輪機的運行中，通過優(yōu)化機爐協(xié)調(diào)，對其進行控制和研究，能夠采用模糊控制、自適應(yīng)控制等各種方法，實現(xiàn)對控制系統(tǒng)的優(yōu)化，使其發(fā)揮出應(yīng)有的功能作用。

3.2 優(yōu)化節(jié)能運行方式

根據(jù)以往火電廠汽輪機的運行情況來看，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備表面積灰的情況，對火電廠汽輪機的運行產(chǎn)生一定影響，這就必須及時做好清潔工作，使汽輪機保持安全穩(wěn)定的運行狀態(tài)。對于火電廠汽輪機的節(jié)能運行優(yōu)化，首先就要對鍋爐中存在的污垢及灰塵進行定期清理，且可以安排專門的日常工作人員對鍋爐表面的積灰進行清理，這一過程應(yīng)根據(jù)鍋爐的情況選擇適合的清灰方式，使鍋爐受熱面具有更好的傳熱性能，保證燃料的燃燒充分，促進鍋爐的正常運行。其次，需要控制好鍋爐的氣壓，杜絕出現(xiàn)鍋爐內(nèi)部的蒸汽壓力過大的情況，保證鍋爐的運行安全，降低安全事故的發(fā)生。同時，鍋爐內(nèi)部的蒸汽壓力不能過小，否則將影響到鍋爐運行的效率。通過對鍋爐內(nèi)部的蒸汽壓力進行合理控制，既能夠促進火電廠汽輪機的高效運行，又能夠起到良好的節(jié)能效果。

3.3 建設(shè)燃煤機組脫硫工程

在火電廠的建設(shè)過程中，需要充分考慮到燃?xì)鈾C組脫硫工程的重要作用，保證燃煤機組脫硫工程的穩(wěn)定運行，有利于促進火電廠汽輪機的安全穩(wěn)定運行。在燃煤機組脫硫工程的建設(shè)中，必須考慮到火電廠自身的情況，對脫硫設(shè)施進行合理選擇，并做好發(fā)電機組的科學(xué)管理，明確每一個工作人員的工作職責(zé)及工作內(nèi)容，將責(zé)任落到實處。同時，火電廠在建設(shè)燃煤機組脫硫工程的時候，所需要的資金較大，且我國脫硫工程處于發(fā)展階段，可以申請一定的國家補貼完成工作，使脫硫工程的建設(shè)目標(biāo)得以順利完成，發(fā)揮脫硫工程在火電廠汽輪機運行中的積極作用。

3.4 建設(shè)水循環(huán)利用系統(tǒng)

建設(shè)水循環(huán)利用系統(tǒng)能夠提升火電廠汽輪機的節(jié)能減排水平，幫助火電廠獲取更高的效益?？梢猿浞掷弥苓叺奈鬯幚韽S，使其能夠為火電廠汽輪機的運行提供充足的循環(huán)冷卻水，減少對新鮮水資源的使用，進而提高水資源的利用率，起到良好的節(jié)能減排效果。同時，在鍋爐的運行中，勢必會出現(xiàn)大量的沖灰水，應(yīng)選擇灰渣分排、貯灰場排水回用等方法，起到降低廢物排放、節(jié)能減排的作用。

4 結(jié)語

為促進火電廠汽輪機的安全穩(wěn)定運行，需要充分了解火電廠汽輪機的運行現(xiàn)狀及相關(guān)問題，采取科學(xué)合理的策略進行火電廠汽輪機運行優(yōu)化。具體來講，在火電廠汽輪機運行優(yōu)化中，應(yīng)做好回?zé)峒訜崞鲀?yōu)化、給水泵優(yōu)化、油封系統(tǒng)優(yōu)化等工作，而在火電廠汽輪機控制系統(tǒng)的優(yōu)化中，應(yīng)做好優(yōu)化控制系統(tǒng)、優(yōu)化節(jié)能運行、建設(shè)燃煤機組脫硫工程、建設(shè)水循環(huán)利用系統(tǒng)，從而提高火電廠汽輪機的運行效率及運行質(zhì)量，促進火電廠的可持續(xù)發(fā)展。