对目前火力发电厂汽轮机的优化运行思考探究

王小亮

摘 要：随着我国进入改革开放以来，国民经济在不断的发展，人们对于电力的要求也开始变得越来越高。我国在推动国民经济进步的同时，要注意加强我国电力系统的完善性。目前，我国电力发展的结构正在悄然发生着改变。汽轮机对火力发电厂的运行效果有着非常显著的发展，因此加强汽轮机的优化运行是一项非常重要的工作。该文将会通过火力发电厂的基本原理、汽轮机组的结构组成、汽轮机组优化方式的选择、汽轮机组优化运行的方案几个方面对目前火力发电厂汽轮机组的优化运行进行探究与思考。

关键词：火力发电厂 汽轮机 优化运行

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0047-01

汽轮机对火力发电厂的运行效果有着非常显著的发展，因此加强汽轮机的优化运行是一项非常重要的工作。在现在的阶段，从我国运行的汽轮机组来看主要是参照基本负荷来设计出的。因此，当汽轮机组出现变负荷运行或者是加快启动和停止时就会直接给汽轮机组的运行效果造成不可小视影响，就会降低汽轮机组的安全系数。

1 汽轮机组的结构组成

由转动部分和静止部分两个方面组成。转子包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等。静子包括进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等。（1）其中汽缸是汽轮机的外壳，其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成封闭的汽室，保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程，汽缸内安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等管道。转子是由合金钢锻件整体加工出来的。（2）转子基本分为以下几种：①套装转子。套装转子在高温下，叶轮与主轴易发生松动。所以不宜作为高温汽轮机的高压转子。②整锻转子。叶轮轴封套、联轴节等部件与主轴是由一整锻件削而成，无热套部分，这解决了高温下叶轮与轴连接容易松动的问题。这种转子常用于大型汽轮机的高、中压转子。结构紧凑，对启动和变工况适应性强，宜于高温下运行，转子刚性好，但是锻件大，加工工艺要求高，加工周期长，大锻件质量难以保证。③焊接转子。汽轮机低压转子质量大，承受的离心力大，采用套装转子时叶轮内孔在运行时将发生较大的弹性形变，因而需要设计较大的装配过盈量，但这会引起很大的装配应力，若采用整锻转子，质量难以保证，所以采用分段锻造，焊接组合的焊接转子。它主要由若干个叶轮与端轴拼合焊接而成。焊接转子质量轻，锻件小，结构紧凑，承载能力高，与尺寸相同、有中心孔的整锻转子相比，焊接转子强度高、刚性好，质量轻，但对焊接性能要求高，这种转子的应用受焊接工艺及检验方法和材料种类的限制。④组合转子：由整锻结构套装结构组合而成，兼有两种转子的优点。

2 汽轮机组优化方式的选择

对汽轮机组的优化我们要依靠适当的方式，对其进行优化。经过总结，主要依靠一下的两种方式。（1）单因素轮换法。这种方法是通过不同负荷下的汽轮机进行单独的优化工作，以确定在工况改变时汽轮机最优的定压和滑压运行曲线，给水泵和循环水泵最佳的运行效果，以及汽轮机组的最佳加热器传热效果等等。（2）独立调整与联合调整的方法。该方法是通过以独立调整与联合调整相结合，以保证汽轮机组整体运行的最佳效果，在提高运行经济性的同时，也有效保证了节能效果。以上的两种方式就是汽轮机的优化方式，希望能够对专业人士起到一定的帮助效果。

3 汽轮机组的优化运行方案

我们就目前火力发电厂中汽轮机组的运行状况来看，主要存在热力损失太大、负荷波动大，运行成本高等问题。为了加强设备的运行性能，我们要对以下参数以及运行指标进行优化，尽量将热力系统热损失降低，保证系统优化运行。我们对汽轮机组的优化方式主要有以下的几种。（1）定压参数的选择。我们通过热力循环理论可以知道，汽轮机在额定负荷运转工作中，定压能够实现经济性。通过对火力发电厂的生产实践进行总结，得出汽轮机组在额定负荷运转工作进行时，定压能够促进汽轮机的更好运行。上述的结论我们可以从两个角度进行分析：①采用定压方式主蒸汽调节阀会放大，这样就可以降低进汽损失。②定压方式使机组运行参数与预计设计值更相近，这样可以整体促进汽轮机组在高效率下进行运转。（2）给水泵的优化。在火力发电厂中电动给水泵主要的运行方式是定速给水。对给水泵的优化可以能够促进汽轮机组优化运行。优化的方式主要是对给水泵曲线的平移以调节转速方式实现，在这种方式下水泵的运行效果要比其他的运行效果更具有优越性。同时这种方式下能够促进气动泵更高效的运行。另外，也可以通过汽轮机组凝汽器疏水形式进行优化。通过性能以及能耗诊断实验优化运行。（3）汽轮机背压优化。为了有效的进行汽轮机的背压优化，就要明确循环水泵耗能与背压值增加之间的关系，在进行优化实验的过程当中通过机组的出力方法对不同负荷条件下的凝汽器的背压值进行调节，对机组增加功率进行确定，以当前循环水泵耗能实际为依据，得出汽轮机组的最优背压。（4）回热加热器优化。回热器的正常运转对整个汽轮机组的运转起着至关重要的作用，汽轮机组通过回热器能够使汽油机的功率得到增强。进而促进加热器发生改变。系统的优化能够为汽轮机运行创造更好的运行环境，使个体运行出现的差别控制在合理的范围之内。除了以上的几种常见的优化方案，对于汽轮机组的优化还有通过性能以及能耗诊断实验优化运行、加强培养我国在汽轮机组方面的专业人才、加快我国汽轮机组优化管理的方案、不断引进国外的新理念以及新技术对汽轮机组进行优化。通过以上一系列的优化方案，希望我国能够切实实现汽轮机组的高效优化，进而推进火力发电厂的整体运行效率。

4 结语

在目前的社会状况下，我国对于发电的要求越来越高，所以我们要加快、加强汽轮机组的优化运行，以此来提高我国的发电技术，同时，也是对我国国民经济的进一步提升。

参考文献

[1] 徐杰彦.火力发电厂机组优化运行与辅机节能改造研究[J].南京：东南大学，2010.

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[3] 朱洪波，周昊，廖宏楷，等.火力发电厂锅炉运行优化管理系统的研究与开发[J].广东电力，2004，17（6）：33-35.