电厂汽轮机辅机优化运行研究

电厂汽轮机辅机优化运行研究

王传杰

大唐双鸭山热电有限公司，黑龙江 双鸭山 155100

 摘要：经济的发展，促进社会对电力的需求也逐渐增加，这有效地推动了电力企业的发展。电厂必须在保证供电质量的同时，提高供电供应效率，减少发电能耗，提高热经济性。为了进一步的提升电厂运行经济效益，不只是对汽轮机及锅炉等设备进行优化设计，而且更要对汽轮机的辅机开展各项优化工作，减少不必要的能源消耗，提高辅机工作效率。

关键词：电厂汽轮机辅机；优化方式

前言：汽轮机的重要性每一个电厂工作人员都知道，但是汽轮机辅机是汽轮机的核心、灵魂所在，它的好坏直接影响着汽轮机的运作，从而影响着整个电厂的运作。因此，在进行汽轮机优化的时候，必须重视汽轮机辅机的优化，以实现整个汽轮机机械设备的优化目的。在实际操作中，辅机的优化可能更有难度，但是工作人员和企业要共同努力，实现辅机优化工作。

一、电厂汽机辅机系统设备构成
        在电厂发电的系统中，主要的热力设备包含锅炉及汽轮发电机，除此以外还有各种辅助设备将主机设备与水系统、蒸汽系统、输送电系统连接起来，形成整个的电厂系统。汽机部分的辅助系统包含水系统、油系统及蒸汽系统三大部分。水系统：包含循环水冷却水系统、凝结水及给水系统、除盐水系统。油系统：润滑油系统、密封油系统（若设计需要）及抗燃油系统。蒸汽系统：四大管道系统、高低压旁路系统、抽汽系统及轴封系统。汽机部分的辅助设备包含凝汽设备、低压加热器、高压加热器、除氧器、给水泵及冷却塔等设备。

二、电厂汽轮机辅机优化运行
        2.1改进输送水体系
        输送水体系对汽轮机辅机运行具有直接影响，如果该体系出现问题或故障，容易造成水泵崩裂，故障严重甚至会引发大范围漏水情况，为企业带来严重的经济损失。所以，电厂要给予高度重视，通过改进输送水体系保证汽轮机辅机的正常运行。目前，大多数电厂主要采用在凝气设备与空气接触部位安装输送水泵的方式进行改进，此措施可以有效解决水泵冲击造成的震动问题，确保输送水体系安全，但是此改进方式需要结合具体生产情况灵活运用。电厂可通过采用加紧节门或安装减震设备的方式进行改进，在保证输送水体系运行质量的基础上，发挥体系的节能优势。
        2.2抽气仪器设备优化
        电厂汽轮机起动过程中构建真空环境和对不凝固气体进行抽出举措是抽气仪器设备的首要目标。抽气仪器设备的优化工作能够决定凝气设备的工作质量和工作效率，实际上，影响抽气仪器的因素有很多，包括入风口处的温度、压力、工作液的温度、水泵的运行速度、运行环境等一系列内因外因。因此，在优化抽气仪器设备的时候一定要注意考虑好这些方面的东西，以减少各种因素对抽气仪器设备优化造成的影响，真正实现抽气仪器设备的优化。目前，在优化抽气仪器设备方面，大都采取提高冷却液的冷却效率，以此加大泵的空气流速的方式。这中方法不会给设备仪器带来很大的负面影响，而且能够提高凝气设备的各方面性能，在电厂里被广泛应用，且成果明显。
        2.3凝结水系统运行优化
        凝结水泵的流量和扬程均偏大的问题是由于凝结水泵的出力点与凝结水系统的阻力不匹配所引起，是促进凝结水系统进行优化和改进的主因。电厂机组运行时，凝结水泵是处于小流量高扬程点状态下运行，如果凝结水调整门开度小，会增加凝结水系统的阻力，对应的处理设备的工作压力也会随着增大，从而造成电能的浪费。那么将凝结水泵的定速运行改成变速运行，调整门保持全开状态，通过管道阻力不变，凝结水水泵转速改变的方式来实现凝结水系统的运行优化。

此种方式下，当凝结水水泵的转动速度变小后，扬程和流量曲线会随之下移，在流量减少后扬程也会随之降低，这个过程中水泵始终保持在高工作效率范围内。此外为保证凝结水系统的节能性，还可减少叶轮级数，使凝结水泵的扬程降低，从而解决不匹配的问题。
        2.4以高压加热器为对象开展优化
        高压加热器是汽机热力循环系统最重要设备之一，它的工作原理是利用汽轮机的抽汽来加热进入锅炉的给水的温度。此设备跟低压加热器及除氧器等设备构成了汽轮机的给水加热系统，它在系统中起到了换热器的作用。一般情况下，高压加热器设计为表面式换热器，蒸汽跟水通过管板等介质来交换热量。高加设备若发生故障造成停运，则会使输送到锅炉的给水温度大大降低。锅炉内水的吸热量增加，水的蒸发量相对减少，热经济性降低，煤耗增加。蒸汽在锅炉中的加热度提高，引起过热蒸汽温度提高，会烧坏锅炉过热器。高加设备运行的好坏也直接影响汽轮机组的安全运行，高压加热器管束泄漏轻则影响汽轮机组跳闸，重则会发生汽轮机水击，对汽轮机设备造成损坏。高压加热器的损坏原因大部分是由于高加管束泄漏。而造成管束泄漏的原因有以下方面：（1）机组运行时，暖管时间不充足。进入高加的给水与蒸汽对管束产生很大冲击力，管束两侧的温差对材质的屈服强度产生很大影响。冲击力的累加超过了管束材料的屈服强度，管束变形，造成了管束泄漏。（2）给水中的溶氧量超标。溶氧量超标会对管束造成腐蚀，长时间运行。（3）设备管束结垢，不及时清理，使管束应力变小，长时间运行造成管道泄漏。针对以上问题，高压加热器优化运行措施如下：（1）运行之前、停机之后要暖机，减少管束两侧端差的数值，减少管束两次的热冲击，缓解管道变形。（2）运行中加强对给水水质的监督，严格控制给水的PH值。（3）及时清理水垢，通过大小修机会，增加对水垢的清理次数及化学清洗次数。长时间停运，要进行充氮保护。

        2.5采用控制加热器的端差变化优化加热器
        加热器是电厂汽轮机辅机的重要运作构件，一旦加热器的端差变化出现问题，很容易对汽轮机辅机的正常运作产生不利影响。如当汽轮机辅机中的回热系统对端差造成影响，加热器增加了传热端差，那么出水温度就被降低，并减少了加热器本身的抽汽量；高一级的加热器便可以增加抽汽量，增加下端差的影响则与之相反。当加热器端差保持在合理范围之内，汽轮机辅机的运作才能得到高效的优化运作，所以日常对加热器端差的检修维护是非常重要的，如果是传热面出现结垢，证明上端差变大，要做出及时清理结垢的维护，所以加热器的端差变化是要在日常工作中进行严格监控的，从而保证汽轮机辅机的优化运行。
        2.6冷却液体系优化
        冷却液体系很容易出现以下这些问题，包括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。从这些问题中能够发现，冷却液会随着调节门开度的减少，而相应阻力越来越大。这样一来，不仅造成了严重的资源浪费，还增加了安全隐患。目前，在我国电厂领域，很多企业会对冷却液水泵的运输速度进行调整，通过打开调节开关，来降低水的流速，从而减小水压、降低扬程。以此举措来优化冷却液体系。事实上，这种方法有其科学性，它能够改良辅机的节能情况，实现辅机的逐渐优化。

结语：对电厂汽轮机辅机运行进行优化和改进，提升了汽轮机组的工作效率，提高了电厂对资源的有效利用。在实际电厂工作中，可通过试验计算对比找到电厂汽轮机辅机系统设备的最佳运行方式，采用改进措施提升辅机设备的运行效率和稳定性，不仅能提高辅机系统的经济性和节能目的。

参考文献：
        ［1］徐宁.燃煤电厂锅炉和汽轮机以及辅机部分的节能技术［J］．科技创新导报，2018，15（34）：22，24.
        ［2］张贵斌.电厂汽轮机中辅机的优化方式及改进措施［J］．现代制造技术与装备，2018，（08）：181，183.
        ［3］俞磊.燃煤电厂锅炉和汽轮机以及辅机部分的节能技术分析［J］．科技资讯，2018，16（01）：37，39.