火电厂汽轮机的优化运行策略探讨王善杰

火电厂汽轮机的优化运行策略探讨王善杰

王善杰

（山东琦泉电力工程设计有限公司山东济南250101）

摘要：火电厂承担着发电的重要任务，实现火电厂正常运行的有许多设备，汽轮机就是其中之一。对于汽轮机开展优化，可以起到节能减排、提高运行经济性的效果，在能源短缺、环境急需改善的今天，很有必要。本文主要探讨了火电厂汽轮机运行现状，并提出了优化的方法。

关键词：火电厂；汽轮机；策略

引言：随着我们国家的经济发展进入了黄金时代，电能对于整个国家的经济发展非常重要。因此，为了更好地保障中国经济发展，解决发展过程中的能源危机，我们需要有效地优化发电的机械。整个火力发电厂最大的能源消耗是汽轮机，而且汽轮机也是整个电厂的核心设备。因此，应该对相关人员进行有效的优化和改进，以提高汽轮机的生产效率。

1汽轮机发展概述

1882年，瑞典工程师制造出第一台单级冲动式汽轮机。两年后，英国工程师设计出第一台单级反动式汽轮机，从而真正推动了汽轮机在世界范围内的应用。目前，世界各国都在研究大容量、高配置汽轮机，这类汽轮机可以有效降低单位功率和成本，使运行更加经济，便捷，有效降低热损耗率，节省燃料。大容量汽轮机的应用可以促进经济发展，方便发电，满足人们日益增长的用电需求。汽轮机主要是以蒸汽为动力，带动热能转化为机械能的大型旋转设备，在火力发电厂中广泛应用。大大提高了汽轮机的单机功率和发电效率，使用寿命长。与往复式蒸汽机相比，汽轮机中的蒸汽流动速度很快，而且连续，流量较大，因此发出的功率相对较高。功率大的汽轮机会有更高的蒸汽压力与温度，热效率相对更高。从19世纪发展至今，汽轮机的安全性和可靠性都得到了大幅度提高，而且一代更比一代耐用，具有良好的经济实用性。

2火电厂汽轮机运行原理分析

汽轮机是一种旋转的动力机器。锅炉系统产生的蒸汽热可以通过环形配置喷嘴和动叶片转换成机械能。在设备运行过程中，可以通过多种形式实现能量的转换。相应的不同方设备的工作原理也存在一定的差异，火电厂生产常用汽轮机关键包括单级汽轮机和多级汽轮机，而以蒸汽能量值为根据就能够分为速度级反动级与冲动级三种类型。其中，速度级时通过两列动叶，多次对蒸汽在喷嘴位置膨胀动能实行利用反动级蒸汽膨胀部位是动叶与静叶流道，推动蒸汽动叶流道速度加快，有着很高的流动性。冲动级运行中，蒸汽在喷嘴位置膨胀，使得喷嘴流道截面积小，流动速度加快对于三种形式。在相同的工况下，双列速度级中6至8个反动级和3至4个冲动级做功相同为提升汽轮机的运行效率。

3火电厂汽轮机运行现状

目前，火电厂汽轮机的地位非常重要，而且运行时可以有很高的效率，经济实用。各大火电厂都采用汽轮机完成能量的转化，满足人们的用电需求。科学合理的汽轮机组设计，能够使汽轮机的运行状况更上一层楼，然而，在实际运行的过程中，还是会存在一些问题，影响汽轮机的正常运行。

首先，汽轮机组运行时需要注意各项指标是否符合要求，如果不符合要求，或者某一指标高于额定参数，就会使汽轮机存在很大的安全隐患，这种安全隐患会影响汽轮机的正常运行，还会造成各种问题，如回热加热器、散热和给水部分旁路漏。加热器一旦有问题，就可能会产生各种事故。旁路门不够严密，就可能会造成泄露，影响机组的热效率。

第二，如果加热器的上端差增大时，出水的温度随之下降，这就意味着高一级的抽气总量上升，本级下降。反之，会出现相反的效果，本级抽气总量上升，高一级的随之下降。如果加热器不再工作，那么正常给水温度和水泵给水温度不同，这样就会降低热循环效率。关于加热器旁路泄漏，如果泄露量比较大，所以可以提高其经济性。可提前预备好疏水泵和备用疏水泵对加热器的输水进行切换，防止疏水因泵的故障而进入凝汽器里，因此，会准备另一个备用疏水泵，最大程度减少故障的发生率，维持汽轮机的正常稳定运行。

4火力发电厂汽轮机运行优化策略

4.1设备管理优化

设备管理系统的优化可以提高火电厂汽轮机的管理效率，降低各项故障的发生。第一，故障检修是管理系统的基础。更新传统的管理意识是必要的，并非是在正常运行中就不需要维护设备，而是采取措施进行汽轮机组定期维护，利用先进的故障诊断技术检测设备是否存在故障隐患故障维护具有一定的被动性，经常在设备故障后采取措施并控制影响范围，争取在最短时间内处理问题；第二，周期性维护就是依照实际生产目标，与汽轮机运行状态为依据，定制合理的管理方案，确定设备维修周期是否失效，并根据设备运行时间确定维修计划。在达到最大运行时限后，进行维修和保养；第三，作为一种预防性维护管理措施，它也是最先进的管理方法。在生产过程中，对汽轮机的性能指标进行了测试和评价。并以设计的数学模型为依据，通过专业的分析计算和估算，确定了维修时间和方法。

4.2给水泵的优化

给水泵的优化主要是针对原有定速给水泵方式而言。原有的运行动力主要是锅炉给水阀门的调节，虽然比较方便，但却容易造成较大的损失，尤其是在汽轮机组低负荷运行的时候。变速给水泵是对原有给水泵的优化，主要动力是变动转速，依靠平移泵的动力。变速给水泵比定速给水泵具有更加明显的节能效果，即使是面临低负荷运行，也无需给水调节阀，这样就会大大避免水流损失。提高气动泵组运行效率，降低成本。给水泵如果没有进行优化就可能会降低运行的经济性和实用性。有些火电厂采用的是未进行优化的电动液力耦合式给水泵，不过，却对其中的凝结泵进行了优化，将凝结泵、机组和变频设备重新组合，并做好备用措施，一旦发生泵故障，就可以采用备用泵，从而减少不必要的损失。在这种情况下，汽轮机可以正常运行，成本也可以有效降低。总之，给水泵优化很有必要。

4.3回热加热器优化

整个汽轮机组的正常运行与回热加热器正常运行具有是密切的联系，因此就内部回热加热器的优化可以良好的确保汽轮机可以有更高的工作效率。汽轮机内部回热加热器存在严重能量消耗的关键因素是汽轮机内部抽气系统具有严重的性能差异，这些性能差异会严重增加汽轮机中的能量损失。在这种情况下,抽汽的压力越高,那么改级抽汽返回汽轮机时就会需要更多的做功，做功能力越强其内部能级也就越高。通过改变加热器的上、下端的差别,还有抽气压损的变化，可以提升汽轮机回热加热器内部抽气机的做工效率。通过控制汽轮机的内部终端差异在一个合理的范围内,我们可以有效地优化内部回热加热系统并提高其效率。

4.4凝汽器真空抽气系统的优化

凝汽器真空抽气系统是整个火电机组的关键构成部分，该系统的正常工作就整个系统的正常运行来讲起到十分关键的作用。然而，由于各种原因的限制，经常出现真空抽气系统出现故障。若真空抽气系统的漏气量较大，则会在一定程度上引起水环真空泵的过载。因此，为了有效提高凝汽器真空抽气系统的工作稳定性，可以将内部凝汽器改造为真空状态。该优化系统能有效地提高整个电厂热力循环的效率，所以在电厂中得到了广泛的使用。

结束语：我国经济得到了快速发展，各种经济建设以及民众日常生活都需要使用较多的电能。为了能够有效提高电厂发电效率我们需要对电厂中汽轮机进行优化以及改造，最后达到提高其工作效率及节能效果。

参考文献：

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