火电厂汽轮机的优化运行策略

文/杨保青

随着人们生活质量的不断提高，对用电需求也日益增长，这对火电厂汽轮机的运行提出了更高的要求，但是由于发电设备内部结构复杂且技术含量较高，一旦出现故障就会影响整个电厂的工作效率。为此，要想确保汽轮机能够正常安稳运作必须要优化它的运行方式。

1 火电厂汽轮机的工作原理和运行现状

火电厂汽轮机的工作原理主要是将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，通过将来自锅炉的蒸汽送入汽轮机，再经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，最终将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。同时将汽轮机输出轴和发电机进行连接就可以实现发电。假设将锅炉视为火电厂的基础设备，那么汽轮机就是最重要的能量转换设备，按照不同形式结构可以将其分为以下两种单级汽轮机和多级汽轮机，根据蒸汽能量与机械能的转换值还可以划分为速度级机，冲动级机和反动级汽轮机。其中速度级汽轮机工作原理是依照蒸气在喷嘴处膨胀动能情况来运行的，而冲动级汽轮机的工作原理则是通过蒸汽在喷嘴处膨胀速度以及减少喷嘴流道截面积来运行的，反动级汽轮机的工作原理而是通过蒸汽在动静两叶之间流道中膨胀来运行的，从而实现加快蒸汽流动的良好目的。此外，为了更好的提高汽轮机的性能，使其能够稳定运行，我们还应从做功的角度去考虑不同汽轮机的做功能力，因为只有这样才能为火电厂选择最合适且适宜的汽轮机，从而实现节能减排以及提高汽轮机运行效率的目的。

2 火电厂汽轮机运行优化要点分析

2.1 给水泵优化

随着社会经济的迅猛发展，火电厂也得到有效推动，为了提高汽轮机的运行效率，还应优化给水泵，对于原有定速给水泵方式来讲，原有的运行动力主要是通过锅炉给水阀门来进行调节，这样方式看上去比较方便，但实际上也有弊端，很容易给火电厂造成较大的经济损失，特别是在汽轮机组处于低负荷运行时。而变速给水泵的作用就是对汽轮原有的给水泵进行优化，进一步提高汽轮机的运行效率和质量。通常情况下变速给水泵所呈现的节能效果要不定速给水泵效果更加明显，简单来讲就是在当汽轮机在面临低负荷运行时不需要给水调节阀，从而避免使火电厂造成经济损失，最终实现提高气动泵组运行效率和降低成本的目标。

2.2 回热加热器优化

回热加热器优化很大程度上可以提高汽轮机的运行效率，同时也可以起到优化各级抽气质量的目的。就目前我国火电厂所使用的回热加热器来看依然存在问题，所以优化回热加热器是社会经济发展的必然趋势，要想在当前激烈的市场竞争环境下站稳脚步必须采取措施。首先，针对不同类型不同级别的抽气情况应当格外注意，因为很多时候抽气返回汽轮机所做的功是与气压成正比的，而对它的优化也是为了提高抽气做功的功率，更是为了提高火电厂汽轮机的运行效率。其次，为了使回热加热器的经济性更加突出，还应注意加热器的上下两端差以及抽气压损变化方向，只有这样才能真正意义上促进汽轮机正常稳定且高效运行。

2.3 油封系统优化

要想真正起到节能减排的效果，还应优化油封系统。首先，对火电厂汽轮机油封系统进行优化的目的是为了隔绝外部空气的干扰，进一步提高汽轮机隔绝外界空气的能力，有效实现与蒸汽系统的完美结合。其中轴端汽封我们又可以称之为汽轮机轴封，在它的作用下不仅可以减少汽轮机蒸汽泄漏，还可以有效防止内部的高能位工作介质和低能位相互混淆。其次，油封系统对整个汽轮机安全稳定运行十分重要，但是它往往比较容易损坏，一旦发生不良问题很有可能使其发生漏气。因此，要想确保其正常稳定运行必须对其进行优化。随着科学技术的飞速发展油封系统优化技术也得到逐步提升，很大程度上提高了汽轮机的密封性和安全性，从而提高汽轮机运行效率以及现节能减排的目的。

2.4 凝汽器真空抽气系统优化

凝汽器真空抽气系统的优化对于火电厂也十分重要。首先，之所以要优化凝汽器真空抽气系统主要是为了提高汽轮机的运行效率，它的安全稳定运行对整个火电厂正常运行以及发电有着十分重要的影响。因此，为了不影响火电机组的正常稳定运行，必须要重视该系统设备，进一步确保其是否存在不良故障。其次，很多火电厂因为没有对凝汽器真空抽气系统进程优化，会使设备频繁出现不良故障，很有可能会使其出现真空泵超载的情形，从而损坏整个火电机组的正常运行。为此优化该系统不仅可以使设备内部一直保持真空状态，不会出现漏气的问题，也可以提高火电机组的运行效率以及大幅度提高汽轮机热力循环效率。

3 火电厂汽轮机组控制系统优化分析

在实际的工作中，需要对火电厂汽轮机组控制系统进行进一步的优化，从而提高其运行的效率，实现火电厂整体经济效益和社会效益的提高，同时也实现我国社会的快速发展，下面针对于火电厂汽轮机组控制系统优化的具体措施进行详细的分析和研究。

3.1 控制系统优化

社会经济的发展一定程度上推动了火电厂的蓬勃发展，汽轮机作为控制系统的重要组成部分，它的安全性会直接影响工作效率和质量。为此，我们还应优化汽轮机的控制系统。首先，大多数火电厂内部的单元机组所控制的对象包含以下两种，一种是锅炉另一种是汽轮机，二者之间往往存在着密不可分的联系，他们都是火电厂生产系统中的重要组成部分，其中锅炉本身就具备大惯性的蓄热能力，而汽轮机则具备超强的负荷影响速度，二者在汽轮机在控制系统中也起到相互制约的作用。其次，为了提高汽轮机的运行效率，我们还可以对机炉协调进行优化，进一步对其进行研究和控制，可以利用自适应控制或者是模糊控制等方法，从而实现对该系统有效优化使其具有良好实用性。

3.2 优化节能运行

很多时候火电厂汽轮机在运行过程中难免会积累大量的灰尘，为了不影响其正常稳定运行还应及时清理灰尘和污垢。首先，要想实现优化节能运行需要定期清理锅炉内的灰尘，日常工作人员也要时常清理锅炉上面堆积的灰尘，同时结合锅炉的实际运行情况采取科学的方式对其进行清灰，进一步提高锅炉的受热面传热性能，使内部燃料能够充分的燃烧，从而确保锅炉的安全稳定运转。其次，还应对锅炉的气压进行科学合理控制，倘若炉内蒸汽压力过高可能会影响锅炉的安全运行，甚至会发生爆裂而对工作人员生命安全造成威胁，而炉内蒸汽压力过低又会会降低锅炉的运行效率，为此，必须对其进行科学合理控制使其内部的蒸汽压力控制在合理的范围内，从而提高整个汽轮机的运行效率和实现节能减排。

3.3 建设燃煤机组脱硫工程

建设燃煤机组脱硫工程是火电厂建设中不可缺少的环节，它对整个汽轮机稳定安全运行也有积极促进作用。为此，火电厂在建设燃煤机组脱硫工程时除了要结合自身实际情况实施作业外，还应积极配置合适的脱硫设施，而对于100MW以上的发电机组也要制定科学合理的管理计划，并明确各个岗位人员的责任和管理范围，进一步将各个发电机组的管理工作全面落实相关责任人头上，同时基于我国火电厂发展脱硫工程仍然处于发展阶段，可以申请适当的国家补资金来支持自身工作，从而使火电厂燃煤机组脱硫工程建设顺利高效进行，最终全面提高汽轮机运行效率和质量。

3.4 建设水循环利用系统

为了提高火电厂节能减排的整体水平，我们还应建设水循环利用系统。对于周围的相关污水处理厂可以充分利用起来，将这些水资源作为汽轮机组运行循环冷却水，进一步利用这些水资源来代替新鲜的水资源，很大程度上可以减少水资源使用量，从而有效降低水资源的浪费提高水资源利用率。同时，对于火电厂锅炉运行过程中所产生大量冲灰水，我们可以采取贮灰场排水回用或者是灰渣分排等方式，从而实现节能减排以及减少废物排放的目的。

4 结语

综上所述，火电厂节汽轮机的正常稳定运转对电力行业可持续发展具有重要影响，而节能减排是当代众多企业所稳定发展的重要前提基础，为此，要想在当下激烈的市场竞争环境下站稳脚步，必须结合自身的实际情况对于生产运营存在的不足和问题，应有针对性有目的性的进行优化和调整，从而不断提高我国火电厂节汽轮机运行效率和实际节能减排的目标，实现火电厂的长远发展。