关于对火电厂集控运行的危险点预控方法研究

高海宾

摘 要：电厂集控运行包括集中管理与分散控制，主要负责电厂机组的运行、调节、控制和技术管理，确保电厂机组高效运行。机组协调控制是控制机组内外能量合理配合，使其保持平衡，并调节压力和功率之间的冲突矛盾，确保机组对外功率和调频能力，有效控制蒸汽压力误差。有效进行强化电厂集中控运行以及发电机组协调控制，可以有效确保机组稳定运行，提升电厂生产管理水平。

关键词：火电;厂集控运行;危险点;预控方法研究

引言

电能作为清洁能源之一，是我国能源结构中的重要构成部分，与人们的日常生活以及社会生产活动密切相关。近年来，随着社会发展，电能需求量不断增加，促使电厂不断革新技术、改进设备，并且有效进行提高发电效率。汽轮机自20世纪50年代应用于电厂以来，至今已有70余年的历史，极大提升了电厂的运行效率。但是社会在不断发展，技术也在不断进步，随着我国能源结构的优化调整，需要电厂保持高效率的电能输出，就必须对汽轮机的运行进行优化，不断提升汽轮机的运行状态与效率，在降低能源的基础上持续提升电厂发电量。

1火电厂集控运行的危险点分析

1.1汽轮机配汽方式

发电厂目前的汽配方式以复合型为主，汽轮机在不同状态下需要以不同方式运行，复合型的汽配方式正是基于此。汽轮机启动或低负荷时，以单阀的方式运行;高负荷时以顺序阀方式运行。其特点是当以单阀的方式运行时，汽轮机的运行效率较低，耗能较大，而以顺序阀的方式运行时，汽轮机运行效率较高，资源利用率高。

1.2汽轮机启停

汽轮机无论是启动还是停机，实质上是转子应力的变化。汽轮机处于运行状态，转子表面蒸汽参数随之变化，若启动或者停止时，无法有效控制蒸汽参数，会导致转子内部形成动荡的温度场，从而使转子处于进行高温、高压的环境，这不仅会造成严重的能耗，同时也会降低汽轮机运转效率及寿命。

1.3汽轮机机组性能

汽轮机的能耗与机组性能有直接关系，其中最为关键的影响因素是调节气阀。一般汽轮机有两种调节方式，即单阀调节和顺序阀调节。单阀调节以控制蒸汽参数为主;而顺序阀，主要进行通过喷嘴控制蒸汽阀门开关的有效调节，以达到调节目的。但只有当气阀压力比较小时才能使用顺序阀调节，若气阀压力过大，喷嘴与外缸变形，影响其密封性，进而导致机组性能受到影响，增加能耗。

1.4汽轮机密封水系统

目前，给水泵的轴端普遍采用迷宫密封，其密封效果虽然良好，但这种方式存在一定的弊端，即汽轮机给水泵如果紧急停机，会导致密封水回水补偿，使小机箱中进水，影响给水泵的正常运行。

2火电厂集控运行的危险点预控方法

2.1选择适宜的配汽方式

电厂集中管控系统中的汽轮机主要用于降低电力负荷变化较大造成的能源浪费问题。通过细致分析集控系统中汽轮机实际应用需求，可以明确汽轮机适宜配汽方式，对配汽全过程进行严格管控。不仅如此，集控系统在汽轮机配汽过程中，起到分配负荷、增强配汽内部流动能力的方式，能够从根本上提升系统的瞬时转变效率，确保汽轮机能够实现高效稳定运转，需在原有基础上改变复合蒸汽分配方式，将原有汽轮机技术低负荷下的单阀配汽法转变为顺序阀调整法，使汽轮机在实际运行过程中能够合理优化蒸汽分配过程中的负荷，控制能源损失量，从根本上提升汽轮机运行效率。

2.2机组性能优化

（1）循环水泵有效优化

如果机组负荷和冷却水温度保持不变，当循环水流量变化时，凝汽器压力也会发生变化，对循环水泵会产生一定的影响。随着循环水流量的增加，凝汽器压力降低，机组出力增加，循环水泵电耗增加。当循环水流量增加到一定程度时，循环水泵电耗的增加将抵消机组增加的出力。当循环水流量保持增加时，凝汽器最大运作压力为机组增加出力值与循环水泵增加的功耗值之差，因此，必须使凝汽器保持最好的运行状态，才能确保循环水泵运行良好。

（2）汽轮机冷却液体系优化

汽轮机冷却液体系比较常见的问题是出水点的流量控制偏弱以及运行汽轮机时阻力不定，出现这些问题的主要原因是冷却液的调节门开度偏小，造成阻力偏高，使汽轮机能耗增加，并且存在安全隐患。对此，可以尝试调节水泵的运行速度，并完全打开调节门，控制流速，降低扬程，可有效解决上述问题。

2.3启停优化

（1）启动优化

汽轮机启动流程包括锅炉点火、暖管、冲动转子加速暖机、并列接带负荷等。锅炉点火前，需要提前检查凝气器循环水、润滑油系统以及盘车运转状态，然后开始点火，将汽轮机抽真空并送轴封，当锅炉内温度以及压力升高到一定程度时要实时开启旁路。此过程中存在的主要问题是高压缸与中压缸联合启动时，高压缸排汽温度过高，对此，启动汽轮机前可以调整再热蒸汽压力的上限，控制在0.5MPa，以便可以及时打开排气逆止门，增加高压缸通流量，进而有效调节高压缸的排汽温度。

（2）停机优化

汽轮机停止运行时，各系统逐步停止运行状态，进汽量逐渐下降为0，主汽门关闭，汽缸等零部件开始冷却。汽轮机根据参数不同，有两种停机方式，即滑参数与额定参数，相较于额定参数的停机方式，滑参数停机的综合效益更好，不仅可以利用机组预热发电，提高热能利用效率，减少热能散失，并且便于各部件快速降温，有利于设备的检修维护。

（3）运行过程优化

汽轮机运行过程的优化需要根据实际运行负荷变化，以“定滑定”的方式调整汽轮机，在不同的发电负荷下采用不同的运行方式。当处于高负荷状态时，采用改变流通面积的喷嘴进行调节;在低负荷状态下，采用恒压调节，可以保证锅炉机组的正常运行。

2.4给水泵优化

目前，给水泵普遍采用定速给水的运行方式，这种方式的缺陷是导致较大节流损失。给水泵的优化需要技术人员根据平移泵曲线以及变动速度设计变速给水的运行方式。相较于定速给水，变速给水的运行方式可以有效解决调节阀控制水流量问题，可以降低汽轮机在低负荷运行状态下的能耗，具有一定的节能效果。

2.5机组性能优化

（1）循环水泵进行优化

如果机组负荷和冷却水温度保持不变，当循环水流量变化时，凝汽器压力也会发生变化，对循环水泵会产生一定的影响。随着循环水流量的增加，凝汽器压力降低，机组出力增加，循环水泵电耗增加。当循环水流量增加到一定程度时，循环水泵电耗的增加将抵消机组增加的力。当循环水流量保持增加时，凝汽器最大运作压力为机组增加出力值与循环水泵增加的功耗值之差，因此，必须使凝汽器保持最好的运行状态，才能确保循环水泵运行良好。

（2）汽轮机冷却液体系优化

汽轮机冷却液体系比较常见的问题是出水点的流量控制偏弱以及运行汽轮机时阻力不定，出现这些问题的主要原因是冷却液的调节门开度偏小，造成阻力偏高，使汽轮机能耗增加，并且存在安全隐患。对此，可以尝试调节水泵的运行速度，并完全打开调节门，控制流速，降低揚程，可有效解决上述问题。

结束语：

综上所述，在当前全球范围内能源紧张的背景下，电厂必须要不断优化设备、革新技术，以提升电厂的电能输出效率，通过优化汽轮机的配汽方式、汽轮机启停、机组性能以及密封等问题，可有效降低机组能耗，提升汽轮机的运行效率。

参考文献：

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