关于电厂汽轮机辅机优化运行探究

关于电厂汽轮机辅机优化运行探究

任全飞

（宁夏宁鲁煤电有限责任公司灵州电厂宁夏银川750411）

摘要：近年来，电力行业取得了较快的发展，电厂作为电能的主要生产企业，其为了能够更好的满足社会发展过程中对电能的需求，则需要在现有设备基础上，不断的通过调整来确保设备效率的提升，降低设备运行过程中的消耗，确保设备运行的经济性。汽轮机作为电厂的主要生产设备，其主机无论是出力还是运行效率都处于较高的水平。但长期以来由于对汽轮机辅机设备缺乏重视，无论是配套裕量还是运行效率都达不到设计的水平，从而导致辅机运行过程中存在着资源的严重浪费。因此需要对辅机的运行方式进行优化，对其运行技术进行改进，从而确保辅机运行效率和出力的提高，确保汽轮机运行的经济性。

关键词：电厂；汽轮机辅机；优化运行

目前，随着我国经济水平显著提高，无疑不使电厂汽轮机辅机整体运行情况是大幅度降低厂用电率的主要环节，更是衡量电厂节能降耗的主要指标之一。本文依据电厂汽轮机组辅机整体的运行概况，从多个角度分析这些设备的优化与改进措施，研究可实行、操作的具体措施。

1电厂汽轮机辅机优化的作用

目前我国主要的发电形式还是电厂汽轮机发电，所以汽轮机运行的正常性对于电厂正常运转具有非常重要的意义。一旦汽轮机运行过程中发生故障，则会给电能的正常供应带来较大的影响，对经济的发展带来较大的制约。辅机系统是电厂汽轮机的重要组成部分，所以通过对辅机系统进行优化和改进，对于提高发电效率具有十分重要的意义，因此在当前电厂提高发电效率的举措中，优化和改进汽轮机辅机系统不仅是首选目标，同时也是非常重要的途径。

2电厂汽轮辅机整体经济运行情况分析

2.1电厂汽轮辅机整体经济运行的情况

如何进一步完善电厂汽轮机组经济和安全性能，需要重视其基本设计、生产、安装与运行各环节，需合理投入大量的人力、物力，以保证其每个环节的节能潜力都能得到最大发挥。一般电厂汽轮机组辅机正常运行的时候，其经济性基本取决于现实可运行工况偏离额定工程概况的具体程度。同时，每个参数均在允许变化的实际范围之内仅对电厂汽机运行的经济性具有不同程度的影响力，然而其变化幅度如果远远大于可允许实际运行范围之内的时候，那么无疑会对电厂汽轮辅机安全运行问题构成一定的威胁，所以，相关研究人员则应该监视与调节电厂汽轮机的各参数，从而有效确保辅机组的经济与安全性。其运行经济性也和锅炉和汽轮机等主设备相互关联，且还和辅助设备整体的运行状况以及性能情况有着密切的关系。同时，其更是电厂汽轮辅机经济运行中不可缺少、极为重要的环节之一。

2.2辅机设备运行的主要方式

综合考虑辅机设备运行中凝汽器、给水泵装置与高压加热器的主要作用，简要的分析上述三种设备在运行的过程中存在的问题。①从凝汽器来看：管泄漏则为凝汽器所面临的重点问题。泄漏原因是因为室内壁可能出现大范围腐蚀，可采取加涂一种油漆进行防腐，从而有效解决该类问题；②从给水泵来看：其面临的问题主要有给水泵的倒转、振动、汽化、冷却水入口堵塞与转子磁化等多个问题。倘若动静存有过大的缝隙则极容易造成振动现象，需要对部件的制作工艺进行严格控制，才能最大程度避免振动。同时磁性滤网的铁芯倘若不合理的排列则极可能造成转子产生的磁性过大；③从高压加热器来看：其问题一般以水位波动大、管道不间断性发生晃动、高压加热器频繁泄漏以及水位调节装置难以正常投入工作为首要的矛盾。倘若设备不合理的设计则极可能造成局部沸腾，进而导致水位发生波动，紧接着影响水位调节装置稳定的工作性。而泄漏是因为管板与管子之间的焊接不到位，则极容易造成连接位置的泄漏问题。

3电厂汽轮机辅机的优化方式

3.1优化抽气仪器设备

电厂汽轮机运行过程中，利用抽气仪表设备来对构建真空环境，同时还要对不凝固气体进行抽出。所以在汽轮机运行过程中，抽气设备的正常运行是确保凝气设备维持正常真空度的关键所在，否则会对入风口的温度、压力、液体温度和泵的转速带来较大的影响。所以为了能够提高冷却液冷却效率，则需要对抽气仪器设备进行优化，严格调控其工作，同时还要对泵的空气流动速度进行加大，利用这种优化方式可以有效的提升凝气设备的换温能力，不会造成过多负面的影响，所以在当前汽轮机辅机的优化过程中是应用最为广泛的优化措施。

3.2优化循环水泵

当机组负荷和冷却水温一定时，当循环水流量发生改变时，凝汽器压力也会随之出现变化，这样在循环水流量变化时则会对循环水泵的功耗产生直接的影响，当循环水流量增加时，则凝汽器压力会减小，而机组的出力增加，但循环水泵的功耗也会出现增加，但当循环水流量增加太多时，循环水泵的功耗增加而将机组出力的增加值抵消。所以在循环水流量增加的情况下，机组的出力增加值与循环水泵耗功增加值的差为最大时的凝汽器运行压力，当前凝汽器运行压力处于最佳运行压力时，则循环水泵运行方式也会处于最佳的水平。

在汽轮机运行过程中，通常情况下排汽量由外界负荷决定，具有不可调节性，所以可以通过对冷却水量的改变来实现对冷却水温升的控制。汽轮机冷却水量的多少由循环水泵的容量和运行台数决定，当冷却水量增加时，则其排汽压力则会降低，这样汽轮机的发出功率则会增加。一台汽轮机，当其蒸汽在末级时会存在极限膨胀压力，这时排汽压力低于该值时，则会导致膨胀不足损失发生，汽轮机的功率则不会增加，同时其凝结水温还会出现降低，从而导致机组功率减小。在这种情况下，则需要尽可能的确保凝汽器处于最佳真空作用状态下，这样才能确保实现对循环水泵的优化。

3.3冷却液体系的优化方式

冷却液体系最易出现的问题有体系运行受到的阻力不定、出水点的流量控制力度不明显等等，针对这些现象进行分析不难发现，冷却液随调节门开度的减少，相应阻力越来越大，不但造成了资源浪费，还增加了安全隐患。目前针对冷却液体系的优化方式为调整冷却液水泵的运输速度，调节开门全部打开，并适当降低水的流速，以此来达到降低扬程的目的，从而实现对冷却液体系的优化。这种方式不仅达到了优化的效果，还对辅机的节能情况进行了改良，使其达到最佳性能。

4电厂汽轮机辅机的技术改进措施

4.1改进输送水体系

输送水体系对辅机的正常运作有着至关重要的影响，一旦输送水体系出现震荡等问题，便会导致水泵口出现崩裂，甚至是大量漏水的现象，对电厂造成了巨大的经济损失。这种问题的产生与输送水体系不合规格有着密切关系，改进方法为在凝气设备处直接安置与空气接触的输送水泵，这样便可有效的消除由于水泵冲撞而产生的震动情况。

4.2进一步对输送水位调控力度进行加强

电厂汽轮机辅机在运行过程中，会受到输送水位高低的影响，所以为了更好的提高汽轮机辅机的工作效率，则需要根据实际情况来进行技术改进。在辅机工作过程中，其输送水位通常情况下会达不到预期的设计要求，从而导致输送水处的温度出现升高的情况，甚至还会有气流冲击问题的发生，所以需要对输送水位高度预期的设计进行降低，这样才能提高其灵活性，确保其操作范围的进一步扩大。同时还需要对其进行实验来确保方案的最优性。另外还需要对输送水位的支撑高度进行提高，这也会实现对输送水位调控力度的改进。

4.3增加辅机偶合设备效率

偶合器、涡轮等仪器都属于汽轮机辅机的偶合设备，其在运行过程中会有较大轴向力产生，但由于在运行过程中涡轮扭矩会发生不稳定的情况，而且目前为止还没有根本性的解决措施，所以在这些偶合设备长期的运行过程中，极易趣出现断裂及振幅过大的问题，对工作效率产生较大的影响。因此需要采取科学有效的方法来确保辅机偶合设备的功率能够增加。在实际工作中，往往会通过焊接偶合机的箱体来提高其强度，确保其使用限度能够提高。同时还可以对起动扭矩的频率进行适当的降低，这样就可以有效的降低阻力所带来的影响。另外就是要对辅机偶合设备进行定期的维修和养护，确保设备的工作性能处于最佳的状态。

5优化效果简析

受电厂汽轮机辅机实际应用特点的影响，对电厂汽轮机辅机运行优化和改进具有一定的迫切性和紧张性，经过长时间的实践与研究后，我国电厂汽轮机辅机各项设施性能得到了有效的改进，与此同时也取得了相当可观的效果。以我国某电厂为例，该电厂对原有的设备应用体系进行了深入的观察，根据电厂的实际发展情况，以及电厂设备应用条件需求，停用了台射水泵和两台氢冷升压泵，并对循环水体统与输送水系统进行了优化操作，在优化设备体系投入使用后，该电厂工作人员对具体的经济效益价值进行了分析，据相关数据信息显示，在优化系统投入使用后，该电厂内部射水泵平均功率降低了1.3％，按照我国基本用电价格0.32计算，射水泵年平均节约资金16万元以上，同时电力机组效率的提升，减少电厂基本用电50千瓦每小时，年平均节约资金14万元左右，再加上故障检修费用与基本人工费用的降低，该厂年平均节约资金高达35万元，就总体效果来说，电厂机组的整体优化和改进工作带来了计划之外的良好效益。

结语

在电厂汽轮机运行过程中，通过对辅机系统进行优化和改进，这是确保辅机处于最佳工作形式的重要手段，不仅可以有效的提高辅机设备的运行效率，而且还可以有效的提高其出力情况，确保整个机组出力获得很大程度的提升，降低电厂汽轮机运行过程中的耗能。而且对辅机系统进行优化和改进，其投资较小，可以在很短时间内即可见到效益，所以在当前各电厂中得到广泛的应用。

参考文献

[1]王旋.对于火电厂大型汽轮机的安装与运作故障的分析[J].中国新技术新产品，2014.

[2]郝建忠，刘秀琴.火力发电厂汽轮机热管式冷油器存在问题及改进[J].科技致富向导，2011（35）.

[3]洪晓敏.电厂汽轮机组辅机优化最佳运行方式[J].中国新技术新产品,2010(4):162-162.

作者简介

任全飞（1977.11-）男，宁夏银川人，单位：宁夏宁鲁煤电有限责任公司灵州电厂，代写方向：汽轮机设备安全（经济）运行