电厂集控运行中汽轮机运行优化策略探讨

陈晓亮

【摘  要】当前，全球经济的快速发展，对于能源的需求有了很大的增长，例如我国的用电负荷量便有了很大的提升，使得发电企业产生了非常大的压力。但是，能源结构中，为主的是煤炭，使得火电厂成为发电的主要形式。其中，汽轮机是火电厂中的三大主机，属于关键性设备。但是，在当前的火电厂集控运行当中，还有一些问题需要解决，对汽轮机的运行效率产生了影响。

【关键词】电厂集控运行;汽轮机;运行优化;优化策略

1电厂集控运行中汽轮机概述

1.1定义和构成

电厂中的集控运行系统属于一种全分布式的系统，其运行的核心就是微处理器，最大的特点就是可以实现集中管理和分散控制。其在目前的电力、冶金以及石油化工等行业中广泛应用的同时，也随着计算机信息技术等高新技术的发展也在不断向网络化、集成化以及实时化等方面发展。在电厂中，其在通信技术、计算机技术以及各种硬件技术的支持下，还需要电源系统、温湿度控制系统以及接地系统、集控室布置和线路布置等环节的配合。辞我啊，针对电厂中的汽轮机来说，其本质上就是将热能向机械能进行转换的设备，主要有转动和静止两大部分组成，所采用的原理主要就是冲动或者反动作用原理，而且根据原理的不同也分为冲动式汽轮机以及反动式汽轮机。而实际应用中通常按照热力特性进行分类，通常将其分为凝汽式、供热式、背压式以及抽气式等类型，而且其中以凝汽式汽轮机最为常用。在20世纪五六十年代汽轮机引入电厂之后的几十年内，我国的能源结构也在不断进行调整，汽轮机的技术也在不断更新进步，但是也表现出汽轮机运行中的诸多问题，需要对汽轮机进行技术优化。

1.2工作原理

一般情况下，汽轮机的运行原理主要包括冲动原理和反动作用原理。首先是冲动原理，在冲动原理作用下，汽轮机蒸汽喷嘴中的蒸汽受力的作用在叶气道中改变了运行方向，从而推动叶气片的运行发生转动，这样使汽轮机的热力能转化为机械的能量。换言之，汽轮机蒸汽作用使汽轮机叶片产生动能。其次，反动作用原理，反动作用原理也是利用汽轮机蒸汽喷嘴中的蒸汽来推动叶片运动的，但是与冲动作用的原理不同，在于反动作用原理不是改变蒸汽的运行方向，而是使蒸汽膨胀加速。在汽轮机运行过程中冲动作用和反动作用相互配合，使蒸汽喷嘴中的蒸汽膨胀并转变运转方向，推动叶片记行工作。

2汽轮机运行中存在的问题

2.1配汽方式问题

汽轮机运行时有着许多不同的配汽方式，在我国发电厂中应用最多的配汽方式是负荷适配汽法。汽轮机的配汽工作会受到汽轮机实际运行状态的影响，要想让配汽工作顺利完成，就需要根据汽轮机的实际运行负载来分别进行处理。如果要对处在高负荷运行状态下的汽轮机进行配汽，工作人员需要采用顺序阀的配汽方式，而对处在低负荷运行状态下的汽轮机进行配汽，工作人员需要采用单阀的配汽方式。通过对不同运行负载采取不同的配汽方式，可以实现汽轮机运行效率的最优化。如果工作人员没有对汽轮机的不同运行负载采取不同的配汽方式，或者在不同运行负载下采取了错误的配汽方式，就会导致汽轮机效率的降低，并且汽轮机也很容易出现故障问题。

2.2汽轮机的启停问题

转子的应变能力即汽轮机的启停，在正常运行时，转子的蒸汽参数会呈现出升降的幅度以及变化，其内部在动态的温度场内，要是长期在高温高压的环境下运行，要是参数处理出现问题，在启动以及停用汽轮机时就会产生较大的损耗，限制其运行效率，影响其使用寿命。在电厂集控运行中，汽轮机就是很重要的一个组成部分，其运行的效率会直接影响发电效率和电厂的效益，在生产过程中，要确保汽轮机的高效运行以及安全性，就需要对其进行优化。

2.3给水泵问题

一般情况下，给水泵的运行方式主要是使用定速给水的方法。但是运用定速给水的方式运行给水泵时，存在运行功率大、电耗高、启动电压降大等特点，往往会出现水资源节流损失的问题，增加电厂用电率，降低了机组的运行效率。

3电厂集控运行中汽轮机运行优化策略

3.1重视维修保养

维修保养工作中，要求技术人员积极坚持自身职责，并明确自我定位，始终端正工作态度，结合电厂的运行特点以及未来的发展趋势，制定这样的维修保养方案，并落实年检制度，辅助以日检、周检等等，逐步形成完善的检修机制，逐步提高生产效率，保证运行质量，真正发挥技术人员的专业优势。其次，技术人员维修工作中需要积极总结经验，并对故障进行总结，明确故障发生的常见诱因，最后制定完善的防范措施，切实提高生产质量。最后，则要高效落实维修与检修工作，技术人员若想保证生产质量，就要运用先进的信息技术手段，有效利用无损检测技术，发挥技术的优势，对汽轮机进行全面检测，并对传统的人工手动检测方式进行改良与优化，及时定位故障点，将事故扼杀在襁褓中，切实提高维修效率，确保汽轮机的运行可靠性，同时也为电力输送的安全性提供保障。

3.2对汽轮机配汽方式进行优化

调节汽轮机的配汽方式可在一定程度上提升电厂集控系统的运行效率，鉴于传统的单阀与顺序阀在配汽方式调节上表现的不足，相关人员应研究先进的阀门调节方式，例如，三阀式调节方式的应用可有效突出汽轮机运行系统的优势特点，降低集控运行系统的强度负荷，进而实现系统操作中的节能效果。需要特别注意的是，在三阀式调节方式的应用环节，相关人员需要对阀门控制点的密封性进行检查与维护，最大限度地降低阀门系统压力对设备仪器的损耗，提高集控运行系统的稳定性与可靠性。同时，三阀式的配汽方式对解决复合式配汽方式存在的矛盾具有重要的作用，在实际运行中，该种配汽方式可分担压力负荷、有效降低能源消耗、提高系统的运行效率。

3.3对汽轮机启停过程进行优化

现阶段汽轮机的启动方式方面，很多采取的是高中压缸联合配动，然而当前电厂实际生产中，高压缸排气湿度较高，这就会损失很多的能源损耗。要对这一问题进行改善，就需要对高压缸排气湿度进行降低，在启动中降低蒸汽预定压力，及时的将其排气逆止门打开，让流通量可以增加，降低温度上升的幅度。

3.4对汽轮机给水泵进行优化

技术创新迅猛快速，随着电厂技改应用，相关新技术得到了优化，有力地推动了电厂发展，提升了工作运行效率。在各种技术发行中，为了全面提高汽轮机运行整体效率，发挥汽轮机作用，给水泵得到了良好的优化，通过实践总结，对原有定速给水泵进行了工作模式改进，传统的运行动力是通过锅炉给水阀门做全面调节，虽然这样的工作运行方式简单方便，但是在实际工作中，往往会出现问题，弊端的出现影响到了正常的运行，处置不当，就会导致火电厂较大经济责任，汽轮机组低负荷运行过程中，很容易造成设备的损坏。通过技术创新，实现了变速给水泵操作，通过变速运行，有效提高了运行的效率，这是对汽轮機原有的给水泵的优化，保证了工作的整体质量。其原理就是当汽轮机在面临低负荷运行时不需通过调节阀进行给水，这样，就能够从根本上避免火电厂经济损失，保证了稳定安全的供电用电目标。

4结束语

总之，在目前我国社会对电能的需求量在持续增长的同时，对于火电厂等发电企业来说其生产压力也在不断增长。而针对火电厂运行中的汽轮机中存在的各种问题而影响其运行效率以及导致能耗较高的现状，需要做好对汽轮机配汽方式、启停方式、辅机运行的优化和改善，保证其高效和经济运行的同时，也实现其使用寿命的延长以及安全隐患的减少，促进火电厂经济效益的提高以及可持续快速发展。

参考文献：

[1]李浩.关于火电厂凝汽式汽轮机冷端系统的运行优化策略探讨[J].山东工业技术，2019，06：179.

[2]王永明，王文斌，戴睿杰.电厂集控运行中汽轮机存在的问题及优化策略[J].现代工业经济和信息化，2019，909：126-127.

（作者单位：山西京能吕临发电有限公司）