电厂汽轮机辅机优化运行策略研究

电厂汽轮机辅机优化运行策略研究

张雷

(江苏中能硅业科技发展有限公司江苏徐州221011)

摘要：文章对汽轮机在电厂中的重要性以及表现出的特点进行介绍，分析汽轮机辅机在电厂经济运行中的重要作用和对其进行优化运行的必要性，然后针对电厂汽轮机辅机提出了对其进行优化运行的相关策略，以供参考。

关键词：电厂汽轮机；辅机；优化运行

1引言

近年来随着我国经济的快速发展，我国社会的用电负荷在不断增加，推动了电厂规模的扩大以及装机容量的不断增加。在我国目前的主要电厂中，汽轮机是主要的动力设备，其运行的稳定性直接决定电厂运行的稳定性，因此目前对我国电厂中的汽轮机运行的稳定性，加之在目前全球资源紧缺以及环境恶化不断加剧的形势下，也对电厂汽轮机运行的经济性和效率提出了较高的要求。这就要求在电厂运行中不仅要针对其常见问题和故障加强日常维护检修工作，还要从经济运行的角度出发对其进行优化，加强对汽轮机辅机的节能改造以及发电效率的提升，在确保电厂安全运行的前提下，不断提高电厂的经济效益。

2汽轮机的基本特点

我国目前主要的发电形式仍然为火力发电，其发电原理就是通过锅炉对燃料进行燃烧来进行燃料化学能向热能的转换，然后对水进行加热来产生具有高压和高温的蒸汽带动汽轮机进行转动，实现由热能向机械动能的转换，然后再由汽轮机带动发电机进行转动，实现动能向电能的转换，完成整个发电过程。因此可以看出，汽轮机是发电厂的三大主机之一，其呈现出的特点主要表现为以下几个方面：一是具有较高的热效率，尤其是目前比较常用的凝汽式汽轮机组以及供热机组，其综合热效率可以分别达到40%以及80%。二是汽轮机可以进行连续不断的运行和工作，所以具有较大的单机功率。三是运行比较平稳，事故概率比较小。这也是成为汽轮机具有较高运行效率和利用率的原因之一，通常每三年才对其进行一次大修。四是具有较高的热经济性特点，主要是其利用的大多数材料都具有较高的性价比。

3电厂汽轮机辅机的经济运行分析

在对电厂汽轮机辅机进行设计、制造以及安装和运行的环节中，安全性和经济性一直是比较关注的两个重要因素。每一个环节都会对汽轮机辅机运行的安全性和经济性造成影响，而且针对其运行经济性来说，主要是由汽轮机运行工况偏离额定工况的程度来进行决定的。也就是说，汽轮机辅机在正常运行中，其机组参数都处于不断变化的过程中，但是需要将这些参数控制在一个合理的范围之内，就能保证其可以经济运行。但是如果某一个或某些参数在运行中超出其额定或者极限参数数值范围，不仅会影响机组运行的安全性，而且会降低其运行的经济性，造成资源的浪费和发电效率的下降。这就需要在电厂运行中加强对锅炉和汽轮机相关的主设备以及各种辅助设备的性能和运行状况的监视与调节，这也是电厂日常运行中的一项重要环节。

4电厂汽轮机辅机的优化策略

4.1对抽气仪器设备进行优化

在电厂汽轮机运行中，抽气仪器设备的主要作用就是进行真空环境的构建，并且对汽轮机运行中的不凝固气体进行及时抽出。因此抽气仪器设备能够可以正常运行以及可以进行正常作用的发挥对于确保汽轮机运行中真空度的维持具有重要作用。如果其出现故障或者无法正常发挥作用，就会导致汽轮机运行中入风口的温度、压力以及液体温度和泵的转速发生较大的变化，并且降低冷却液的冷却效率。因此对其进行优化就是要对凝汽设备的换温能力进行有效提升，加强对其运行状况的控制，增加对泵的空气流动速度以及提高冷却液的冷却效率，这也是目前在电厂中对汽轮机辅机进行优化的主要措施之一。

4.2对给水泵组的优化

正如前文所述，汽轮机通常都具有较大的单机功率，而且其所配置的汽动给水泵也具有较大的余量，尤其是在电厂汽轮机的低负荷运行状态中，就需要通过电动泵和汽动泵不同的备用方式试验并且根据汽动泵组的实际运行经济状况来对泵组的经济运行方式进行确定，这就可以实现对汽动泵组运行进行性的改善。而且对汽动泵组的运行方式进行分析可知，备用泵在热备用状态中需要保持至少3000r/min的转速来确保给水泵的再循环流量满足要求，但是此时就会导致较多的蒸汽流量被消耗而增加泵组的汽耗量。对其进行优化时如果，在低负荷状态下可以采用单泵运行、电泵备用的运行方式，但是汽动泵在启停过程中也会造成较多的能量消耗，因此不仅需要根据负荷状态的变化来对泵组的运行方式进行调节，还要需要对负荷变化持续时间进行充分考虑，以及对电动泵的容量进行考虑来对电动泵的备用方式进行确定。

4.3对回热加热器的优化

对回热加热器的优化主要是对汽轮机的各级抽汽存在的能级差别进行优化，并且通过新型系统的应用来提高系统的运行效率。在按照上述优化方式进行优化时，只需要对抽汽压力进行提高就可以实现改级抽汽返回汽轮机时做功的增加，而且上述能力的增加也会使得能级不断提高。也就是说汽轮机的回热系统运行效率的提高可以实现抽汽在汽轮机内做功效率的增加，而且主要是对加热器的上端盖、下端盖以及抽汽压损的变化造成影响，通过新型优化系统可以实现拥有一个端盖的尽可能的接近设计值的合理的运行范围，促进汽轮机的优化运行。

4.4对凝汽器真空抽气系统的优化

传统的凝汽器真空抽气系统最大的问题就是故障概率比较高，而且主要以漏气故障为主，这就会导致水环真空泵出现过载的问题而对机组设备造成破坏。在对凝汽器真空抽气系统进行优化改造之后，可以实现热力循环效率的提升以及实现节能增效的目的。

5结语

电厂汽轮机是电厂中的主要设备之一，对于维持电厂运行的效率以及运行的稳定性和安全性具有重要作用。而汽轮机辅机是比较容易被忽视的环节，而对其进行优化和改造对于汽轮机运行以及电厂运行的整体效率的提升和节能增效目的的实现具有重要作用。通过电厂汽轮机辅机改造技术的提升，可以提高能源转换效率，提升电厂设备的运行效率，推动电厂向可持续发展方向发展和进步。

参考文献：

[1]马文明.电厂汽轮机辅机优化运行分析[J].工程技术：文摘版,2016(11):00105-00105.

[2]张斌.电厂汽轮机辅机优化运行分析[J].科技展望,2016,26(23).