火电厂集控运行汽轮机运行的优化措施探究

火电厂集控运行汽轮机运行的优化措施探究

高帅

陕西能源赵石畔煤电有限公司       陕西省榆林市     719100

摘要：随着用电户数量的增加、火力发电厂的不断扩张和电网结构的优化和调整，火电厂汽轮机运行过程也由于电网调整发生了变化，愈加趋于复杂。而现在，我国的人口数量与日俱增，能源消耗量也越来越大，所以节约能源势在必行。基于此，对汽轮机的各个环节进行最优处理十分有必要。通过对火电厂集控运行汽轮机运行进行优化，可以节约能源，提高火电厂社会、经济效益，为国民经济的发展作出一定的贡献。

关键词：火电厂；汽轮机；问题；优化

0引言

现代火力发电厂是我国工业化、城市化建设的主要动力来源。如果不能有效地保障火电厂的正常运行，则很有可能会导致严重的电力事故。在火力发电厂集控运行中，汽轮机的运行是十分关键的。汽轮机能否安全、可靠地工作，对火力发电厂的生产起着至关重要的作用。因此，在电厂的集控操作中，必须确保汽轮机运行的安全可靠，同时注重汽轮机工作效率的提高，为电力领域的可持续发展保驾护航。

1火电厂集控运行中汽轮机概述

1.1定义和构成

火电厂集控运行过程中，汽轮机具有非常重要的作用，汽轮机的运行效率与火电厂工作的稳定性密切相关。汽轮机可以把热能转化为电能，在实际工作过程中应用了冲动作用原理。当前气轮机装置有转动式工作部件与静态工作部件两类[1]。在汽轮机中，旋转部件非常关键。旋转部分由主轴、叶轮、联轴器、动力刀片等部分构成。此外，该系统还包括隔板部件、气缸部件、进气部件、机械轴承、气封装置等5个静止工作部件。在汽轮机运转时，各个工作部件既各自的工作，也有互相协作，共同保证了汽轮机的正常运转。

1.2工作原理

一般而言，汽轮机工作原理有冲动作用以及反向作用两种。首先是冲动原理，基于冲动原理的影响，汽轮机蒸汽喷水中的蒸汽受力的作用导致液气到运动方向发生变化，同时推动叶气片的旋转，使汽轮机热能转化为机械能。换句话说，汽轮机在蒸汽作用下会使得叶片产生动能。而反动作用原理同样是利用蒸汽作用来使叶片运动，但其不同之处在于改变的不是水蒸气流动的方向，而是通过提高水蒸气膨胀速度，改变叶片的运动方向并推动叶片旋转。

2汽轮机运行中存在的问题

2.1给水泵问题

通常，给水泵应用的是恒速进水的工作模式，但在这种模式下，需要消耗很高的电能，很容易出现水资源节流损耗的情况，这会在一定程度上提高火电厂的用电量，使汽轮机运行效率下降。

2.2汽轮机启停问题

火电厂集控运行时，汽轮机启停在很大程度上影响了汽轮机的运行效率，同时汽轮机的启停也与汽轮机寿命息息相关。汽轮机启停的动力来源于转子应力的改变，而且转子对于周围环境温度以及压力都有着非常严格的标准规范，如果压力或者是温度不稳定，则会引起汽轮机经常启停，从而降低汽轮机的运行寿命。

2.3汽轮机配汽问题

在火力发电厂集控运行过程中，汽轮机配汽的方法对确保汽轮机的正常工作起着重要作用。常规的配汽模式有单阀和顺序阀，但它们都有各自的缺点，这在一定程度上降低了汽轮机的工作效率。

2.4密封系统问题

汽轮机上的给水泵一般情况下都是使用迷宫密封的防水密封，但这种方式有很大不足。给水泵轴端进行密封设计的过程中，因技术原因，往往存在着水泵在特殊停机条件下倒灌不畅现象，这会对水泵的正常工作产生很大影响，使水泵随时都有可能出现问题[2]。

3火电厂集控运行中汽轮机运行优化策略

3.1优化给水泵

对给水泵进行优化的根本在于提高汽轮机的运行效率，如果想让汽轮机运转实现最优状态，则必须对以往的给水泵工作模式进行转变。因此有关技术人员需要分析给水泵的变化速度以及平移泵曲线，让汽轮机在科学合理的状态下运行。变速给水属于新的给水形式，能够在很大程度上提高给水系统的工作效率。变速给水指的是应用变速对水流进行调节，实现控制水泵流量的效果，可以有效处理低负荷运行状态下能量消耗量过大的情况，同时也可以处理因为能量损耗而导致的机械故障。应用变速给水的运行模式能够显著降低汽轮机运行能耗，提高给水泵的工作效率。

3.2改进启停过程

为了延长汽轮机的使用寿命，提高其运行效率，必须优化和提高汽轮机的启停过程。在汽轮机启停等关键环节中，需要消耗巨大能量，所以优化汽轮机启停过程的关键之处在于解决能源问题。首先在汽轮机启动的过程中，采用的是高压油缸和中压油缸联动运行的方式，这可以使汽轮机在最佳的工作状态下运行。采取联合启动的工作模式，不但可以保障转子参数设置的科学合理性，还可以加快汽轮机暖机的转速，降低功耗，提高工作效率。优化启动过程时还需要对汽轮机循环水和润滑油的保养给予足够重视，为汽轮机内部运行环境提供保障。其次减小集控系统转子参数可以优化停机过程。汽轮机停机的过程中，汽轮机工作温度以及转速均会呈现下降的趋势，但在冷却和减速的时候，汽轮机能量也会出现损失。通过改变系统参数，能够有效降低停机过程中的能量损耗，提高汽轮机的工作效率。

3.3优化配汽方式

提高汽轮机的工作效率，则需要优化汽轮机配汽方式。采用三阀配汽调节方法，可以有效地减少汽轮机集控运行过程中的负荷，通过减少汽轮机的负荷达到节约能源的目的。在使用三阀式调节时，维修人员必须要做好自己的工作，定期对阀门进行检查，确保阀门的密封性能，否则不但存在着安全隐患，而且对工作装置也会有很大的影响。保障三阀式配汽模式运转的高效性，可以显著提高汽轮机工作效率，为集控系统安全提供保障。对比传统复合式配汽方式，三阀式配汽方式具有减轻压力、节约能源、提高工作效率等诸多优势。

3.4优化密封系统

在汽轮机运行工作中，密封水系统是确保汽轮机正常工作的一个关键环节，其工作性能的改善将极大地提高汽轮机的安全性能，因此需要优化给水泵密封系统。首先需要优化密封形式，保障水泵紧急停机时密封性能完好，同时回水正常。其次，定期检修水泵密封件，避免由于密封件质量不满足标准规范而导致安全隐患出现。

3.5强化汽轮机管理和维护

在汽轮机的使用中，机组对于汽轮机运行而言至关重要。一旦汽轮机机组出现故障，就会使汽轮机失去控制，从而影响到正常的发电生产。因此，火力发电厂的集控运行中加强对汽轮机的管理与维修非常必要。过去，汽轮机管理与维护工作效率不高，造成汽轮机在管理和维护方面存在困难。为了改善其管理和维护工作，必须制定更加科学的运行管理方法[3]。首先，在汽轮机投入使用前，要组织有关人员对汽轮机的关键部件、关键设备进行全面的检查，确保其正常工作。其次，在汽轮机使用期间，需要建立定期检修制度，定期检修重要设备，若汽轮机组工作过程中存在异常现象，应及时报告给上级部门，等待检查结果或维修指令。最后，应经常更换和维护汽轮机组的相关工作设备，以避免出现操作事故。在汽轮机组运行中，确保高压设备的正常使用是非常关键的，因此必须对高压设备进行定期的检修，及时清除高压设备的高压管线，确保管道的通畅和高压设备的传热效率。

4结束语

电能为人类的生产和生活提供了巨大的方便，同时，人们对于电能需求量也在不断增加。火力发电厂在发电过程中的关键设备——汽轮机，其工作效率的好坏，将直接关系到发电厂的电力供应。为保障火力发电安全，增加火电厂供电能力，必须加强对火力发电厂集控运行中汽轮机进行优化设计，并做好定期检修工作，以解决存在的隐患和故障，保障汽轮机的安全和供电质量。

参考文献：

[1]电厂集控运行汽轮机运行的优化措施[C]//.2021年江西省电机工程学会年会论文集.[出版者不详],2022:385-386.

[2]宋剑.电厂集控运行汽轮机运行优化措施分析[J].应用能源技术,2021(02):4-6.

[3]王文斌,王永明,王波,曹渊.探索电厂集控运行中的汽轮机运行优化策略[J].科技与创新,2020(19):122-123.