浅谈电厂汽轮机运行优化措施

浅谈电厂汽轮机运行优化措施

张金良

山东能源枣矿集团田陈煤矿富源电厂 山东枣庄 277523

摘要：随着用电户的增多，电厂规模的扩大，电网结构的优化调整，汽轮机作为电厂的重要设备之一，其运行过程也因电网调整等变得复杂。而且目前我国的资源有限，人口众多，各方面的用电率也在不断的上升，节能显得非常的重要。所以对汽轮机各方面进行优化处理显得非常必要。通过优化汽轮机运行，可以节省资源，提高电厂的社会经济效益，在一定程度上对国家的发展做出贡献。

关键词：电厂；汽轮机；问题；优化

中图分类号：TM621 文献标识码：A

1我国目前汽轮机的运行现状和存在的问题

1.1汽轮机的主要配汽方式和启停

汽轮机的配汽方式有很多种，我国大部分发电厂的汽轮机主要使用复合型配汽方式，这种配汽方式能充分发挥汽轮机的优点，根据汽轮机运行中不同的阶段，来调节配汽方式，即可保证汽轮机的高效运作，也能节约能源。如在汽轮机刚启动阶段和低负荷阶段，通过调节单阀门来满足汽轮机的运作，而在高负荷阶段，则通过调节顺序阀门来适应汽轮机的运作要求。但即便通过这种复合型的配汽方式，汽轮机在低负荷阶段运行时也会产生非常多不必要的能耗。汽轮机的启停是由其构造内的转子应力的变化来决定的，由于汽轮机在正常运行时，转子对温度和压力的要求比较高，所以需要长期保持在高温和高压的情况，才能维持汽轮机的正常运作，加之，转子表面蒸汽参数会发生时上时下的变化，导致转子内部的温度场非常不稳定。所以，对参数的处理要求非常高，一旦处理不恰当，就会严重影响发电效率，也会造成汽轮机的损坏，减短其使用寿命。

1.2 汽轮机的机组运行能力和密封水系统

汽轮机在运作过程中，对气阀的调节是不可避免的经常性工作，而这也是导致能耗最主要的原因。前面已经介绍过，汽轮机在不同的负荷阶段需要调节不同的阀门来维持正常工作。在汽轮机气阀的两种调节方式中，单阀调节主要是通过汽轮机蒸汽参数直接调节控制，而顺序阀的调节则是由喷嘴控制蒸汽阀门的开关。前一种调节会影响到汽轮机的启停，造成不必要的能耗，后一种调节则对气阀的压力控制要求比较高，只适应于气阀压力较小的时候调节，当气阀压力较大时，则容易造成外缸和喷嘴变形，导致汽轮机的密封性和其他机组部分受到损坏，并会因此产生较多的能耗。汽轮机的密封水系统在水泵正常运行时可以满足给水要求，它的汽动给水泵在轴端进行密封处理，可以间歇的控制泄漏。但当遇到汽动给水泵紧急停机的情况，常会造成密封水回水不畅的现象，使得水容易进到小机油箱中，对汽动给水泵的完全运行造成隐患。

1.3汽轮机机组能力

汽轮机的汽阀是造成汽轮机能耗的重要原因。汽轮机的汽阀有单阀调节和顺序阀调节两种。单阀调节主要是通过汽轮机蒸汽参数直接调节控制，而顺序阀的调节是由喷嘴控制蒸汽阀门的开关。但是这种调节只能是在汽阀压力较小的时候，当汽阀压力较大的时候，就容易造成外缸和喷嘴变形，导致其密封性及部分机组能力损失，进一步导致汽轮机机组耗能增大。

2汽轮机的优化措施

2.1 优化配汽方式

传统的复合型配汽方式只能在额定负荷下才能较好的运行，但在低负荷条件下，损耗较大。所以采用三阀式的配汽方式，可以有效的改变这种现状。配汽方式的转变，可以有效的分担负荷，同时对调节级的要求较小，实现节能。而且，三阀式的流通能力也较好，可以实现更圆滑的转变，提升瞬间转换的效率，实现节能。

2.2 优化汽轮机的启停

2.2.1 汽轮机启动过程优化

600MW 汽轮机组启动方式采用高中压缸联合启动的方式，启动过程一般为：锅炉点火及暖管，冲动转子升速暖机，并列接带负荷等。锅炉点火及暖管：锅炉点火前，汽机应做好提前期准备包括凝汽器通循环水，检查润滑油系统，启动盘车连续运转等。联系锅炉点火，汽机抽真空，送轴封。锅炉升温升压，应及时开启旁路。但在实际的高中压缸联合启动过程中，高压缸排汽的温度较高。为使得高压缸排气温度下降，可以在启动时将再热蒸汽压力设定在 0.5MPa 以下，使高压缸排汽逆止门及时打开，增大高压缸通流量，高压缸排汽温度高的现象就不会出现，达到很好的效果。

2.2.2 汽轮机停机过程优化

汽轮机停机的过程中，各部件的工作都在陆续归零，进汽量在一步步减小到零，主汽门也将被关闭，汽缸等各个零部件的温度都逐渐冷却。依据进汽参数的不同，汽轮机停机分为两种，滑参数停机和额定参数停机。采用滑参数停机方式，一方面可以提高汽轮机运行效率，能够有效地利用锅炉机组的预热进行发电，减少热量的浪费。同时也能够对汽轮机各部件进行有效的降温，对设备的检修非常有利。

2.2.3 汽轮机运行过程中的优化措施

在汽轮机的运行过程中需要依据实际负荷的变化来对汽轮机采用定 - 滑 - 定的运行方式进行及时调整。在发电负荷不同的情况下采用不同的汽轮机运行方式。高电荷采用能够改变通流面积的喷嘴调节，低电荷采用能确保锅炉机组正常运行的定压调节。

2.3优化汽轮机的机组和循环水泵

首先要优化汽轮机的辅机设备，汽轮机的正常运作，离不开机组各部分的相互协调，只有各种辅助机器设备性能完好，才能整体提高汽轮机的发电效率。因此，对汽轮机机组辅助设备进行优化，在一定程度上也可以达到节约能耗，提高运行效率的目的。其次，要注重对循环水泵的优化设计。机组长时间在负荷的情况下工作和冷却水温度不变时，循环水的流量发生改变会影响到凝汽器压力的改变，从而导致循环水泵的功能受损。循环水量的变化与凝汽器压力的变化成反向变化，当水量增大时，凝汽器压力变小，导致机组的出力增大，从而水泵的功耗也会增大。但水泵的功耗会与机组的出力相抵消，使得凝汽器压力值便成为二者相抵消的差值。所以当凝汽器处于最佳压力状态时，循环水泵的运行状况也最好。

2.4优化对汽轮机的管理和维护

汽轮机的正常运作离不开定期对汽轮机组的维护和日常的管理。在汽轮机的启动前对整个机组设备进行安全检查，可以有效的避免事故的发生，尤其是对那些高压设备的检修。例如，要做好高压管道的定期清理工作，以保证管道具有较高的热传递效率，减少能量在传递过程中的损耗。此外，要通过对高压加热系统的调整，达到一定程度上提高锅炉给水温度的目的，并且要注重对高压加热器的运行维护，保证高压加热器在运行时有合适的水位等。

结束语

面对我国能源危机日益严峻的现状，节约能源，提高能源利用率开始被政府积极倡导，为了响应国家节约能源保护环境的政策，坚持走可持续发展道路，必须从社会生活的各个行业做起。电厂对于国家发展和人们生活意义重大，为了在节约能源保护环境的大背景下，大力提高电厂的发电效率，就必须对汽轮机进行优化设计，积极引入先进的科学技术对汽轮机进行创新，同时，强化对汽轮机构造知识的认知，提高管理者的专业化水平，加强日常工作中对汽轮机组的管理维护，做好定期检修工作。

参考文献

［1陈敏峰． 电厂汽轮机运行的节能降耗［J］． 科技传播，2013．

［2］贺江颂，姜皓然，王轩． 探究电厂汽轮机运行中的节能降耗工作［J］．电子制作，2015．

［3]王占庆． 火力发电厂汽轮机组节能降耗研究［J］． 中国高新技术企业，2015．