集控运行汽轮机运行优化措施分析

董晓波

陕西清水川能源股份有限公司   陕西榆林   719400

摘要：在国家经济迅猛增长过程之中，电力能源发挥着越来越重要的作用，在人们日常生活与工作中不可或缺，与此同时，电力需求量也在逐步增长，发电厂必须提高发电能力和效率。汽轮机是火力发电的关键设备，其工作效率直接影响整个火力发电的效率和实际效益，本文对电厂集控运行过程中汽轮机的优化措施进行了分析。

关键词：集控运行；汽轮机；优化措施

引言

汽轮机在运转过程中会消耗大量的能源，并造成环境污染。在具体的工作中，要根据实际情况，选择科学合理的方法，从多个方面进行有效改善，如引进先进的节能技术、做好日常的运营管理等，确保汽轮机在最优工况下运转，从而达到减少汽轮机能量消耗的目的，充分发挥其生产功能，促进企业可持续发展。

1汽轮机相关概述

汽轮机是一种以蒸汽为动力，并将蒸汽的热能转化为机械功的旋转机械，是现代火力发电厂中应用最广泛的原动机之一，具有单机功率大、效率高、寿命长等优点。汽轮机按照工作原理分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机，冲动式汽轮机蒸汽主要在静叶中膨胀，在动叶中只有少量的膨胀，而反动式汽轮机蒸汽在静叶和动叶中都有膨胀，而且膨胀程度相同。汽轮机由转动部分和静止部分组成，转子部分包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等，静止部分包括进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等。在火力发电厂中，汽轮机承担着驱动和供热的作用，在启动运行过程中，通过排气和抽气的机械运动方式，能够形成热能并转化为机械能，这种机械能推动各种相关泵类设备，以此产生电能而满足人们的用电所需。

2集控运行汽轮机运行优化措施

2.1优化循环水系统、水环真空泵

汽轮机运行过程中，受凝汽器杂物过多、更换热管等设备消耗及堵塞等因素影响，会严重限制汽轮机低压缸排气功能。所以，为达到节能、降耗目的，热电厂应结合现有技术进行优化，将负压反冲洗循环水滤网安装在凝汽器循环水侧，使滤网在汽轮机运行过程中，发挥排出循环水杂质成分作用，从而有效改善汽轮机运行环境。作为汽轮机的一个核心设备，水环真空泵能够有效排出不溶于凝结水的气体，确保凝汽器能够维持适宜真空度。真空泵这一重要设备，通常是由系统管道阀门、冷却器、分离器及控制元件等工件构成的。优化水环真空泵时，可将其改造为单级泵水环结构，使其在叶轮双侧进行进气与排气，配合盘根填料，使其在运行过程中避免出现磨损与腐蚀情况。水环真空泵抽气过程，是从气体经进气管进入开始的，再经压缩产生汽水分离；水环真空泵在液体工作中，是从工作液体进入汽水分离设备开始的，经输送管道实施冷却处理，部分工作液可经喷射管，输送至气体入口，再进入汽水分离设备，最后再次经过冷却进入真空泵。

2.2减少汽轮机排热损失

在降低燃煤机组排气温度时，需要从以下几个方面进行考虑：（1）一次风量的调节能使燃烧曲线得到最优化，保证在磨煤机正常运转时保持较低的风量，从而进一步减小其燃烧阻力。（2）有效地减小汽轮机燃烧系统的漏风，保证汽轮机的底部密封，并能有效地减小汽轮机底部的空气泄漏，并对进口进行密封，保证在任何时候都能关闭。在汽轮机主体上有太多的开孔，尽量减小漏风。（3）工作人员应依据现场条件，适当调节含氧量的设计值，以确保过量空气系数。（4）通过在加热表面上强化除尘操作，会使热传递效率下降，因为在受热表面上积累了大量的烟尘，从而使排气温度进一步升高，能源损耗增大。所以，为了保证其优良的换热效果，工人必须定期吹灰。

2.3清除氧气

凝汽设备中氧气剩余较多会对凝汽设备自身的运行效率以及性能造成一定的影响。因此在氧气较多的情况下，需要相关人员针对该种情况设定一定的凝汽设备真空程度数值。在正常情况下，为了保持火电厂凝汽设备的正常运行，将其真空程度保持在60%即可。因此相关人员可以根据此数值进行凝汽设备的控制，进而保障其自身的运行稳定性。相关人员还可以数值来确认凝汽设备自身的稳定性，当真空程度的数值与60%的数值相差较大时，人员需要对凝汽设备的真空情况进行检查，手动排出氧气。在该过程中，工作人员可以使用鼓泡除氧设备来对氧气进行清除，一般情况下，在凝汽设备运行的初期阶段，其自身的负荷较小，并且抽真空的效果不佳，很可能出现真空程度数值不足的情况。在该种情况下，就可以使用除氧设备来对凝汽设备进行除氧操作，将真空数值提升到合适的范围内，进而保障凝汽设备的正常运行。

2.4减少再热器的热水消耗量

现热井正常补水方式是：启动补水泵或输送泵将凝结水储水箱除盐水输送至热井，补水泵及输送泵一天的启停次数达到10次，节能性差，也加剧了设备磨损，降低设备使用周期及加剧设备备件损耗。现改造构思是：利用除盐水罐液位与热井的高度差（10m），将除盐水补水管道改造直接连接在补水泵及输送泵出口母管，在改造上安装截止阀与逆止阀实现压差补水；能持续为热井提供0.09MPa的压力水源；此项改造后，热井能持续提供补水，通过原管道调节阀调节热井液位，补水水量最大可提高至50t/h，完全满足机组正常情况下的热井补水量，减少补水泵（59A）、输送泵(96A)的启动频次，具有节能降耗、热井液位稳定。具有节能降耗，提质增效、减少设备磨损，降低设备维护周期、减少备件使用率，节省检修资源、不影响原系统运行的特点，具备推广性。投入改造后的补水管路，在正常运行中，不用启动补水泵即可满足热井补水需求，且热井水位变化扰动明显降低，水位波动性更小，投入改造后的补水管路，并不影响系统正常运行，也不影响紧急启动补水泵、输送泵进行大量补水，减少人为操作。

2.5正确调控汽轮机的启动和停机

在汽轮机启动中，应适当调整辅助装置的起动时机，尽量降低无谓的疏水性排泄。可以使用机组启动旁路系统，也可以使用相应的凝疏管线系统，将启动过程中的蒸汽压力控制在2.5～3.0MPa。通过人工打开真空破坏门，并保持65～70kPa的真空状态，增加汽轮机蒸汽进入量，改善暖机效率，改善胀差控制，缩短了并网时间。如有必要，则应考虑再循环使用。为了减少起动时间，可以采用加大起动管道直径和增加疏水点的方法，从而有效减少暖管时长。针对金属温差偏差过大等问题，设计安装气缸夹层加热设备加以改善。在进行升级之前，需要对设备进行详细的检查和测试，并对可能发生的意外情况进行预测，同时，还要在施工现场配备维修人员，以便能够在最短的时间内，对可能发生的设备故障做出反应。在汽轮机停机中，在常规停机和临时停机的情况下，可以采用滑动方式停机，这样既可以使用蒸汽产生的热量，而且还可以使锅炉装置温度下降，便于设备维修。

结语

随着社会的进步，人们对能源的需求也越来越大。电厂是我国目前最主要的能源基地，必须持续地提高其发电效率和发电容量。尽管在汽轮机实际应用中仍有许多问题，但若能有效地进行解决，将会大大延长汽轮机的寿命，降低机组的运行事故，也能提高汽轮机的发电效能，增加经济效益。同时，也能有效地缓解我国目前的供电问题，推动社会和经济的发展。

参考文献

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