电厂集控运行中汽轮机运行优化策略探讨

李端良

摘 要：随着我国经济的发展，我国工业稳步发展，人民生活水平不断提高。在社会生活中的电厂运行中，对电能的数量和质量提出了更高的要求。其中汽轮机的高效运行能够有效促进发电机发电，直接提高发电效率，对发电厂起到积极的影响。本文通过对汽轮机的概念和设计进行分析，并对电厂集控运行中汽轮机运行中存在的问题进行分析，并提出优化问题的合理化建议，对提高能源生产效率，提高电厂效率和质量具有积极意义。

关键词：电厂；汽轮机；问题；措施

0.引言

随着我国电力消费的持续增长，发电厂的发电压力不断增加，发电行业需要适应和满足当前的发电需求。作为电厂集控运行中的重要装置，对汽轮机运行效率的优化能够显著改善存在的问题，进行有效的提升。它在提高能源效率方面起着重要作用，在提高发电厂的经济效益方面，有着许多得天独厚的作用。

1.汽轮机的设计和运行

作为热力发电厂中的重要装置，汽轮机主要蒸汽和燃气轮机设备组成，这些设备的正常运行对电厂的发展起着决定性的影响。在结构上，汽轮机主要由两个主要部分组成：旋转部分和固定部分。旋转部分，也称为转子部分，主要由叶轮、主轴、叶片和离合器组成，定子部分主要由气缸、隔板、入口部分和蒸汽、密封和轴承组成。

汽轮机的运行主要是利用蒸汽的热能来实现工作过程，首先是脉冲效应的原理。当蒸汽通过叶片形成的空气通道在蒸汽轮机中高速流动时，蒸汽的流动方向也相应地改变，从而产生叶片的脉冲。这种脉冲能使叶轮旋转并成为机械动能。第二，反作用的工作原理。此时，强大的气流将不可避免地在叶片上产生强大的反作用力，从而促进叶轮的运动以进行机械加工。根据第一操作过程原理，叶片气道中的气流不会加速，只会改变方向。根据第二操作原理，空气会发生膨胀，气流也会改变方向。

在50年代和60年代，蒸汽轮机和燃气轮机已经成为发电厂的一部分，并具有巨大的優势。鉴于汽轮机运行单元逐渐老化，责任人员应加强检修工作，对汽轮机进行状态监测、故障诊断和运行处理，及时对突发事件做出反应，积极调整设备的运行情况。

2.我国汽轮机运行的现状与问题

在影响汽轮机经济性能的众多因素中，汽轮机的设计、制造和优化是主要因素。通过优化汽轮机单元的设计、制造和安装，显著提高了汽轮机单元的运行效率。

2.1汽轮机的蒸汽分配方法

汽轮机具有许多蒸汽分配方法，但最常用的是复合气体分配方法。通常主要分为两个阶段：第一阶段是高负荷下的汽轮机，汽轮机正常运行，顺序阀依次使用，第二阶段是低负荷下的汽轮机。汽轮机要实现良好的运行，通常应使用单个阀门。尽管两级负荷模式运行良好，但低负荷阶段的汽轮机机会产生节流消耗，这降低了能源的利用效率，并影响了发电厂的经济效率。

2.2汽轮机的启动和停止阶段

汽轮机的启停阶段容易发生问题，在正常条件下，当转子处于正常运行阶段时，在汽轮机中会产生高温环境。当汽轮机处于启动和停止状态时，温度场就会产生湍流。同时，转子表面上蒸汽的存在可能影响转子蒸汽参数的变化，参数可能增加或者减小。由于转子的启动和停止，转子的工作环境不稳定，并且有时会在高温环境中发生。因此，应进行良好的汽轮机参数设置，否则将严重影响汽轮机的正常运行，减少汽轮机的使用寿命。

2.3汽轮机组的容量

导致汽轮机单元能量消耗的因素很多，用于蒸汽轮机的气阀有多种，通常，汽轮机蒸汽阀分为两种类型：顺序阀控制和单阀控制。单阀调节主要受汽轮机蒸汽参数的影响，汽轮机蒸汽参数主要受喷嘴影响。顺序阀的应用范围有限，只能在阀力不强的情况下使用。如果在阀门压力较高时继续使用顺序阀，则外部气缸和喷嘴将严重变形，在严重情况下，影响或甚至导致蒸汽汽轮机单元泄漏并且还降低蒸汽单元功率，最终导致汽轮机单元无法运行。

3.进行汽轮机运行优化的措施

3.1气体分布的优化

目前，大多数汽轮机使用的气体分配方法主要是传统类型，功耗大，只能在低负荷工作环境中使用。在高负荷下使用时，汽轮机会严重损坏蒸汽设备寿命。为了改变这种状况，可以使用性能更好的三阀气体分配，不仅可以降低功耗，还可以显著提高转换效率并提高电厂的经济效益。由于其良好的流量和较低的调节水平要求，三阀气体分配过程可以有效地实现节能。

3.2启动和停止汽轮机时的优化措施

目前，大多数汽轮机额定功率为600兆瓦，汽轮机的启动模式通常与高压和中压汽缸一起使用以实现启用。下面介绍启动程序如下：在启用汽轮机之前，应进行充分的准备工作，包括冷却液和循环水，并且系统应进行有效测试，以确保垫圈处在紧固状态。同时润滑剂的量不应低于最低液面，一旦发现锅炉运行期间，锅炉的温度和压力突然增加，并且超过最大范围，操作人员应立即打开备用锅炉，以促进设备的平稳运行，实现安全平稳的发电。

3.3汽轮机组的容量的优化措施

在实际的高压和中压气缸启动期间，通常伴随着温度的升高，汽轮机的寿命随着温度升高而降低，因此有必要采取优化措施进行积极的改善，以促进电厂的运行优化。优化措施基本概括如下：首先，在汽轮机启动期间应将蒸汽压力设定为0.5MPa，其次，应始终保持高压汽缸开口。并且在汽轮机工作期间，将汽轮机从工作状态调整为停止状态，即从动态变为静态。同时使汽轮机的进气量从高值逐渐减小到零，对主进气阀进行关闭，气缸其他部分的工作温度逐渐降低等措施。在正常情况下，汽轮机可分为两类，一类是滑动参数汽轮机和标称参数汽轮机。通常，选择汽轮机的滑动参数。优点总结如下：首先，可以减少热量，一方面可以提高汽轮机的效率，并且可以利用锅炉单元的预热功能来发电。另一方面，汽轮机的各种部件可以有效地冷却，这对于设备的维护和管理非常重要。

4.发展趋势

汽轮机的发明带来了能源工业的巨大变化。首先，要有效提高汽轮机的热效率。随着汽轮机装置的推广应用，汽轮机的热输出已成为最重要的发展趋势之一，一些新理论不断涌出，给电厂集控运行带来新的发展机遇，不断提升电厂的发电质量，促进生产效率的提升，以保证社会的用电需求，实现可持续发展。虽然目前已经为促进整个电力产业的发展而做出了积极努力，但是实际效果确不尽如人意，只有积极探索新技术和新理论，才能不断促进汽轮机的开发和应用，才能加速汽轮机的发展，为电厂集控运行做出积极贡献。

5.结论

总而言之，随着发电技术的发展和人们生活条件的改善，人们对电能的质量和稳定性提出了更高的要求。为了满足当前发电的需要，电厂必须不断优化和改进发电设备的运行，促进发电效率跟质量的提升，这其中汽优化的高效运行在提高电力效率和质量方面发挥着重要作用。因此有关单位和部门要加强研究，提高汽轮机运行性能，促进汽轮机发电效率的提升，实现电厂发电质量的提高与改善，满足当前社会多样化的需求，保障社会秩序的有序进行。

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