浅谈电厂集控运行汽轮机运行的优化措施

张晔

摘要：汽轮机的正常运行，是影响电厂设备工作效率的重要条件，汽轮机设备的输出能量，也是电厂正常运行的重要保证。所以要想提高电厂工作的运行效率，就要对汽轮机启停、管理、配汽等方面进行改进和优化。本文浅谈电厂集控运行汽轮机运行的优化措施。

关键词：电厂；汽轮机；问题；优化

中图分类号：TK267 文献标识码：A 文章编号：1672-9129（2017）12-0070-01

Abstract： the normal operation of steam turbine is an important condition that affects the working efficiency of power plant equipment， and the output energy of steam turbine equipment is also an important guarantee for the normal operation of power plant. Therefore， in order to improve the operation efficiency of the power plant， it is necessary to improve and optimize the steam turbine starting and stopping， management， steam distribution and so on. This paper briefly discusses the optimization measures of steam turbine operation in centralized operation of power plant.

Key words： power plant； steam turbine； problem； optimization

引言

随着用电户的增多，电厂规模的扩大，电网结构的优化调整，汽轮机作为电厂的重要设备之一，其运行过程也因电网调整等变得复杂。而且目前我国的资源有限，人口众多，各方面的用电率也在不断的上升，节能显得非常的重要。所以对汽轮机各方面进行优化处理显得非常必要。通过优化汽轮机运行，可以节省资源，提高电厂的社会经济效益，在一定程度上对国家的发展做出贡献。

1 关于电厂集控运行概述

1.1集散控制系統的定义

集散控制系统，是一种全分布式的系统，它是以微处理器为基础运行的。在上世纪七十年代集散控制系统被研制出来，并且迅速在工业自动化控制领域进行推广和应用。不仅如此，在石油化工领域、冶金领域、纺织领域和电力领域都有涉猎和应用。集散控制系统的主要特征就是集中管理与分散控制。近些年来，在互联网技术发展和电子信息技术的支持下，集散控制系统也不断向着网络化、高集成化和实时化改进。集散控制系统的产品种类也有很多，其中也包括通信、集中管理、操作、分散过程控制，这些部分都是以通信部分作为纽带来实现数据交换的。

1.2集散控制系统运行条件

集散控制系统是电厂生产的重要组成环节，集散控制系统的实现需要通信技术、计算机技术、硬件技术的保障。除此之外，还有常年工作状态的电源系统，温度控制系统、湿度控制系统、接地系统、集控室布置和线路布置这些外部环节的配合。

2 目前汽轮机出现的问题

2.1汽轮机的配汽方式问题

目前汽轮机的主要配汽方式是复合型配汽方式。在汽轮机工作的过程中，不同的阶段需要不同的方式来运行汽轮机。在汽轮机的启动阶段或者是低负荷阶段，只需要通过单阀的方式来使汽轮机运行，但是低负荷阶段的运作效率不高，也会造成耗能损失严重。在高负荷阶段，可以通过顺序阀的方式让汽轮机运行，它的运行效率也比较高。

2.2汽轮机的启停问题

汽轮机的启停就是转子应力的变化。汽轮机在正常运行的阶段，转子表面蒸汽参数会发生上升与下降的变化，此时转子内部便处于动荡的温度场，转子便需要在高温高压下长期工作。但是如果参数处理的不恰当，启停过程便会造成较大的损耗，影响汽轮机的工作效率，缩短汽轮机的使用寿命。

2.3汽轮机的机组能力问题

汽轮机的汽阀是影响汽轮机能耗的主要原因。汽轮机的气阀分为两种，单阀调节和顺序阀调节。单阀调节的实现是由汽轮机的蒸汽参数来直接调节和控制；顺序阀的调节是由汽轮机的喷嘴来控制。但是，在汽轮机运行的过程中，单阀调节和顺序阀调节都是只能在气阀压力较小的时候才能运行；当气阀压力较大的时候，容易造成外缸变形和喷嘴变形，密封性和部分机组能力都会损失，造成的后果就是汽轮机机组耗能增大。

2.4密封水系统问题

汽轮机汽动给水泵轴端密封采用迷宫密封。通过间隙控制泄漏方式进行轴端密封。该类型密封设计在汽动给水泵紧急停机的情况下，经常出现密封水回水不畅现象，造成小机油箱中进水。严重影响汽动给水泵安全经济运行。

2.5其他故障问题分析

除了上述原因之外，汽轮机还会出现其他的故障问题。（1）振动故障问题。当发电机的转子在高速旋转时，轴承油膜的载荷作用太大，这样会导致发电机转子的初始稳定性被破坏，从而产生振动故障。如果汽轮机的运行时间过长，转动部分的零件在高速旋转的情况下，受到高速离心力的影响，温度也会升高。这样的话零部件会发生热弯曲，汽轮机也会出现异常的振动。（2）弯曲形变问题。汽轮机的机组在进行冷态启机定速之后，进入负荷运行阶段，这样就容易出现转子的热弯曲，转子的工作温度和蒸汽参数都会导致转子热弯曲的发生。旋转的部件在离心力的作用下，进行长时间的高速运转，长时间以来就会产生应力，使得弯曲变形，汽轮机发生故障。（3）水环真空泵过载问题。在水环真空泵长期的使用和磨损的情况下，水环真空泵就很有可能出现故障，再加上凝汽器真空抽气设备的质量欠佳，就会导致真空系统漏气，漏气量也比较大，使得水环真空泵出现过载的现象，整个汽轮机组的真空状态就会遭到破坏。（4）传热性恶化堵塞问题。这是由空冷凝汽器的性能决定的。空冷凝汽器容易受到沙尘暴天气的影响。所以在我国西北部风沙现象严重的地区，传热性恶化堵塞冷却通道堵塞的现象就非常严重。因为沙尘在翅片管的积聚，会使得翅片管热阻增加，情况严重的话会导致传热性恶化，冷却通道堵塞。

3 汽轮机问题解决优化的对策

3.1优化汽轮机的配器方式

之前的复合型配器方式只有在定额的负荷下才能够实现理想的运行控制。汽轮机的运行负载控制高，所以在低负荷运行条件下时，就会产生较大的损耗。而如果采用三阀式的控制方式，负荷控制的要求就会大大降低，低负荷运行下的损耗状况也会被改善，提升转换的效率，以便实现节能。

3.2汽轮机停机过程优化

汽轮机停机的过程中，各部件的工作都在陆续归零，进汽量在一步步减小到零，主汽门也将被关闭，汽缸等各个零部件的温度都逐渐冷却。依据进汽参数的不同，汽轮机停机分为两种，滑参数停机和额定参数停机。采用滑参数停机方式，一方面可以提高汽轮机运行效率，能够有效地利用锅炉机组的预热进行发电，减少热量的浪费。同时也能够对汽轮机各部件进行有效的降温，对设备的检修非常有利。

3.3对汽轮机组进行管理和维护优化

保证汽轮机组正常有效运行的重要步骤就是进行科学合理的维护和管理。在汽轮机工作启动之前，要对各个部件，系统设备进行严谨仔细的安全检查和隐患排除工作。特别是对高压设备的维护和检查，对高压管道进行及时的清理，维护良好的传热效率，减少不必要的能源损耗。

3.4优化给水泵

以往都是通过定速给水的方式来运行给水泵，但是这种方式存在着明显的缺陷，因为会造成很大的节流损失。要优化给水泵，就要求技术人员依照变动的速度和平移泵的曲线来设计，相比于定速的给水泵，变速的给水泵能够解决许多问题，比如说调节阀控制水流量的问题，变速自动控制水流的调节方式可以有效的缓解发电汽轮机在低负荷状态下能源损耗的状况，这样不仅起到了节能效果而且还能提高电厂的发电效率，提高经济收益。

3.5其他优化方法

对于水环真空泵的优化的有效方法是优化凝汽器内部真空，通过改进电厂的热力循环功率等措施，使机组的水环真空泵在更加经济，更有效的情况下运行。改善汽轮机组的压力参数也是一项关键的措施，因为背压是属于汽轮机的排汽压力装置，如果背压发生变化，汽轮机组的各种参数也会产生一系列的变动。要想保证汽轮机组的高效工作，就要对汽轮机的机组负荷，循环水温度，流量的背压参数值进行分析和改善。在這个基础上，提出完整的汽轮机背压优化方案，对汽轮机进行优化，以便更好的运行。

4 结语

当前，我国经济的发展对能源的需求量非常大，我国的电力行业也应该不断地提高自身的发电能力和发电效率。各个电厂应该通过对汽轮机配汽方式，汽轮机的启停，汽轮机辅机等方面进行优化处理和技术革新，让汽轮机可以高效的运行。这样不仅能够延长汽轮机的使用寿命，减少安全隐患，还可以提高发电效率，提高电厂的经济效益，缓和我国电力资源供需紧张的矛盾，对社会的经济发展和人们的生产生活提供有利的支持和保障。

参考文献

[1]咸凤萍 他国山.火电厂汽轮机的优化运行策略探讨[J].电子世界.2017.20.