电厂汽轮机辅机运行优化及改进

迟海涛 赵玉良

内蒙古华电乌达热电有限公司 016040

摘要：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；改进

　锅炉给水泵是火力发电厂重要的辅助设备，也是厂用电消耗最多的辅助设备。给水泵能量损失主要来源于三个方面：运行效率低造成的流量过剩；扬程储备引起；出于安全运行考虑而配备参数偏大型号的给水泵。火力发电厂中的大型机组往往会选用功率较大的电动给水泵，其耗电量接近厂用电量的二分之一。出于对大型机组的整体经济性考虑，对给水泵的运行方式进行优化至关重要。通过机组在不同负荷及运行条件下给水泵的流量-扬程特性曲线和流量-效率特性曲线，确定出最佳的给水泵组运行方式。　

　为保障汽轮机的安全运行，当电动泵的容量小于运行中的汽动泵，当汽动泵发生故障或者出现跳闸问题后，仅仅通过电动泵在维持汽轮机主机运行的时间内，须将机组迅速降低至同电动泵容量相适应的负荷。若机组按容量均匀的3台电动给水泵运行方式进行配置，泵组在低负荷滑压工况下比定压运行工况下的效率要低对于大功率汽轮机来说，若机组按2台汽动给水泵运行方式进行配置。从负荷的变化来看，当处于低负荷状态下，采用单泵运行或电泵备用方式的经济性要优于1台运行或1台备用的运行方式；当处于低负荷状态的持续时间比临界时间长的时候，电泵备用的运行方式最为经济有效。当负荷高低状态频繁发生变化时，则不应采用（电泵+汽泵备用）的运行方式。

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。

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。

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。

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。

　改进输送水位调控力度；输送水位的高低会直接影响辅机的工作效率。辅机的实际运行中，输送水位往往达不到预期的设计要求，随之会带来一些列诸如输送水位温度升高、气泡冲击等问题。那么需要通过试验方法改变输送水为预期设计高度的方法来解决，同时增大可操作范围。此外，还可通过提高输送水位支撑高度的方法，来改进对输送水位的调控力度。　　　输送水体系改进：在实际工作中最常见的是因输送水体系规格不匹配，导致的泵口崩裂和大量漏水问题。解决这一问题的改进措施是，在凝气设备处安装可与空气接触的输送水泵，起到消除因水泵冲撞而造成震动的作用。

　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。

增加辅机偶合设备效率：汽轮机的偶合设备包括：偶合器、涡轮等，这些仪器在工作中会产生较大的轴向力，造成仪器工作稳定性降低，因此长期工作中的偶合设备，容易出现断裂、振幅过大的问题，导致工作效率降低。其中最为突出的是涡轮扭矩不稳定的问题，尚且还未有好的解决方法。为了确保偶合设备的高效率的稳定运行，可通过增加偶合设备功率途径入手，比如在实际电厂机组运行中，会对偶合机箱体进行焊接以增加设备的强度，提升设备使用限度。还可通过降低扭矩的频率来实现减少阻力造成的不良影响。此外，还应对注重辅机偶合设备的定期维护和保养，保证设备处于良好的工作状态。

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。

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，同时也是保障辅机系统安全性的有效措施，为电力行业技术的发展指明了有效途径，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

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