电厂集控运行汽轮机运行优化措施李洋

李洋杜传涛谢凯

（兖矿集团国宏化工有限公司水汽车间山东邹城273500）

摘要：随着我国社会经济不断发展，当今电力系统建设发展速度越来越快，电能作为人们日常生活中应用最多的能源，会直接影响人们的生活质量。如今人们生活水平不断提升，也提高了电厂生产要求。电厂集控运行汽轮机作为电能生产效率的重要设备，决定了电厂运营效率。基于此，本文首先提出电厂集控运行汽轮机运行原理，分析汽轮机运行问题，最后探究相应的优化措施。

关键词：电厂集控运行；汽轮机；问题；优化措施

引言

在国民经济发展中，电力能源在我国能源结构体系中占据着主导地位，是社会生产、人们生活中的必备能源。在电力生产当中，依然是以火力发电为主，为了保证电能供给满足人们生活要求，我国也针对性的展开电力改革，采用了新型设备、理念。其中，汽轮机作为影响电厂运行效率的重要设备，随着电力改革不断深入，汽轮机运行性能也得到了极大改善。在汽轮机日常运行中，通常都是采用集控运行方案，可以有效提升运行效率、降低运行成本，对推动电力产业发展有着重要意义。

1.电厂集控汽轮机的运行原理

集散控制系统内是指以微处理器为基础的全分布式控制系统内（DCS系统），汽轮机作为集散控制系统的重要组成部分，系统可以通过冲动原理、反作用原理有效控制汽轮机启停、运行功率。

1.1冲动原理

在汽轮机日常运行当中，所生成的蒸汽会通过蒸汽喷嘴和动叶气道改变方向，并直接作用在汽轮机叶片上，这样受到压差影响叶片就会转动，将汽轮机蒸汽热能转化为汽轮机运行动能，实现汽轮机持续运行，这就是冲动原理。冲动原理可以将汽轮机产生的蒸汽作用于叶片上，叶片在转动中会带动蒸汽运动，此时气道就会出现膨胀情况，加速叶片旋转效率。

1.2反作用原理

汽轮机在实际运营中，冲动原理会让起到内部蒸汽加速膨胀，对叶片造成很大的反作用力，推动叶片快速旋转，也就是反作用力。冲动原理下，气道内气流会产生反作用力，但不会膨胀加速，而反作用力会改变气流方向并实现膨胀加速，膨胀加速中叶片会加速旋转，不同膨胀压力所带动的叶片旋转速度变化，从而改变汽轮机运行效率。

2.汽轮机运行现存问题

2.1配汽方式

电厂集控汽轮机多数都是采用复合型配汽方案，结合汽轮机实际运行情况、要求，选择不同配汽方案。而多数情况下汽轮机配汽时，如果汽轮机处于启动或低负荷阶段，通常是以单阀方式为主，该运行方式效率非常低，并且成本较高，会产生很大的能耗问题。在高负荷阶段，会打开顺序阀，此时负荷高、运行效率高。由此可见，汽轮机运行配汽方式选择上具有一定的矛盾。

2.2启停问题

在启动和停止汽轮机时，此时汽轮机的能耗量非常大，这也是汽轮机运行的普遍问题。通常情况下，在汽轮机运行中的转子蒸汽参数会因为汽轮机启停发生改变，转子处于动态温度场中，从而降低汽轮机的运行损耗问题。如果在实际应用中转子参数设置不当，则会直接影响汽轮机的运行参数和运行效率，还会造成极大的损耗问题。

2.3机组能力问题

汽轮机运行中可以采用单阀调节、顺序阀调节方案，不同调节方案也会出现不同的效果，而气阀是影响汽轮机能耗的主要因素。汽轮机运行当中气阀往往存在着很多问题。如果气阀压力较小，则调节效果更加理想；如果启发压力增加，很容易外观变形、喷嘴变形，影响气阀功能，产生严重的能耗问题。

2.4密封水系统问题

汽轮机运行中，密封水也是经常出现问题的环节，因此必须要保证水泵密封性。但密封水系统在实际运行当中可能会产生回水不畅的情况，造成小机油箱进水，容易引发出安全事故问题。

3.电厂集控运行汽轮机运行优化措施

3.1配汽方式优化

由于电厂多数都是采用复合型配汽方式，但是该方法在实际应用中具有很多的局限性，只有在额定负荷条件下可以保障运行质量和效率，如果出现低负荷情况，则会产生很大的能耗。因此，在汽轮机运行中，要对配汽方式进行优化，如采用三阀式配汽方法，每个阀门都可以分担负荷，减少运行能耗，保证运行效率。

3.2启停优化

汽轮机启停问题会直接影响能耗、工作效率、使用寿命。所以在汽轮机优化中，要对汽轮机的起停做出优化。

（1）对汽轮机启动过程优化。很多汽轮机启动中都是采用高中压缸联合启动方案。在点火暖管后，正式点火启动前，要加强前期准备工作，重点检查凝汽器循环水、润滑油系统检查，确保汽轮机可以正常运行。但在此过程中，还会出现高压缸排汽的温度过高等情况，因此可以降低高压缸排气温度，在日常启动过程中要第一时间打开高压排气逆止门，这样即可有效增加高压缸通流量。

（2）对停机环节优化。汽轮机停机时，此时各类设备、元器件转速会因为阻力作用逐渐降低，直到最后停止，此时进气量也会随之减少，此时主汽门会逐渐关闭，设备运行温度也会逐渐趋于环境温度。在停机当中，如果参数设置不当，会造成设备、元件直接启停，缺乏减速缓冲的过程，由于是电力控制启停，因此会消耗很多的电能。所以在停机中，要采用滑参数停机方案，保证汽轮机运行效率，充分利用锅炉机组余热资源，避免热能浪费。

3.3辅机优化

在汽轮机运行当中，辅机也需要重点关注，提高辅机运行效率能够有效降低电能损耗。在循环泵优化当中，循环泵会直接影响机组正常运行，此时凝汽器压力会发生变化，对循环泵能耗、功能造成严重影响。因此在循环泵运行中可以适当降低凝汽器压力。考虑到该方法会增加循环水量，会直接增加循环水泵压力，因此在循环水泵运行中要全面监测凝汽器运行压力。冷却液也是需要重点关注的一环，科学利用冷却液降低汽轮机运行温度，可以有效节省运行电能。在实际应用中为了减少资源浪费，在冷却系统运行中要全面开打调节阀门，减缓流速。

3.4水温控制

在正常情况下，锅炉燃烧材料、燃烧程度在很大程度上会影响汽轮机水温，如果水温较低，锅炉机组运行能耗就会增加，也会增加汽轮机能源消耗量，提升了排气热损失，降低系统的运行效率，通常可以从以下几点做出优化改进：（1）控制燃料数量、交货时间方法将汽轮机水温控制在合理范围内，要严格按照电力改造节能标准，严格控制水热损失。（2）加强高压加热器运行维护工作，在正式投入汽轮机前，要确保高压加热器可以正常运行，避免实际应用中水温过低造成大量的热损。同时要确保锅炉运行水位达到标准，时刻保证锅炉水位处于最佳状态，定期对管道清理，如果发现管道磨损严重、腐蚀严重要及时更换管道。

结束语

综上所述，电力作为人们日常生活、社会生产中不可或缺的能源，为了能够有效提升发电效益、发电能耗，必须要做好电厂集控运行汽轮机优化工作。针对汽轮机运行现存问题，采取针对性解决对策，如优化辅机、水温控制、配汽方式、启停方式等，这样即可从多个方面对汽轮机进行优化，保证运行效能。

参考文献：

[1]杨昌城,林祯烜.电厂集控运行汽轮机运行优化措施探讨[J].工业设计,2016(3):144-145.

[2]王信杰,雷浩延.电厂集控运行汽轮机运行优化措施探讨[J].环球市场,2016(36):966-967.

[3]尚余鹏.浅谈电厂集控运行汽轮机运行的优化措施[J].南方农机,2018(12):966-968.