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摘要：随着我国工业化和城市化进程不断加快，社会对电能的需求也显著增加，为了保证社会日益扩大的用电需求，在合理区间内扩大电厂数量和电厂规模的同时，更要保障现有电厂的稳定高效运行。在电厂集控运行中，汽轮机作为核心部件，其运行的安全性、稳定性和工作效率，会对电厂的发电效率和实际效益产生较大影响。在实际生产中，为避免发生影响汽轮机安全性和工作效率的问题，必须持续对电厂集控运行汽轮机开展优化工作，使汽轮机能够长期安全高效运行，保障电厂的发电效率和经营效益，进而满足社会对电能的需求。
关键词：电厂集控运行；汽轮机运行优化；
1关于发电厂汽轮机的概述
1．1汽轮机的定义及构成
汽轮机是电厂运行工作的关键设备，对电厂的工作运行具有很大的影响。汽轮机是一种以冲动作用为原理，将热能转化为机械能的旋转机械。从结构上看，主要包括两部分，转动部分和静止部分。转动部分是由主轴、叶轮、联轴器以及动叶片组成；静止部分是由隔板、汽缸、进汽部分、轴承、汽封组成［1］。这两部分是让汽轮机工作运行的关键，对汽轮机的运行发挥着重要作用。
1．2汽轮机的工作原理
汽轮机的工作运行主要有两个原理。
1）冲动原理。所谓冲动原理，就是通过蒸汽喷嘴中的蒸汽经过动叶汽道时改变方向，使其作用于汽轮机叶片，让叶轮转动，进而让热能转化成机械动能。而反动原理则是汽轮机中的蒸汽作用于汽轮机叶片，形成汽道内膨胀并且不断地加速叶片转动，使得叶片旋转做功。
2）反动作用原理。汽轮机在运行工作的过程中，汽道内蒸汽会加速膨胀，强大的汽流对动叶片产生强大的反动力，进而推动叶轮做出机械功［2］。在冲动原理的作用下，动叶汽道内的汽流主要是发生方向上的改变，不会出现膨胀加速的情况；但是在反动作用原理下汽流既会发生方向上的改变也会进行膨胀加速。汽轮机根据它本身的工作原理将热能转化为机械能，在整个工作运行中，蒸汽在喷嘴中发生膨胀、降低压力，增加速度。
2电厂集控运行技术的控制模式分析
电厂集控运行技术的控制模式并不唯一，当前我国电厂集控运行技术的控制模式大致有分散式控制模式、分级式控制模式与综合性控制模式三种，以下本文将对这三种控制模式进行分别介绍。
2.1分散式控制模式
火电产业在我国历史悠久，许多建立较早的电厂机组设备一般会延用分散式控制的管控模式。因为这些早期的电厂机组设备使用周期较长，如果使用集控运行技术的话，系统和机组无法实现协调运行，容易产生运行故障甚至风险事故。因此，在传统电厂中分散式控制模式还是主要的管控方式，各设备和机组之间分散运行、管控，从而确保设备机组安全运行。分散式控制模式对于传统的火电企业来说是一种行之有效的模式，但是随着当前技术进步以及企业发展的实际需要，这种控制模式的应用范围和领域将逐步缩小。
2.2分级式控制模式
分级式控制模式与分散式控制模式存在相同之处，但是在运行原理上差别明显。分级控制模式也是目前较为普遍的管控方式，根据电厂实际运营的需要将管理界面分为特定的几个层级，然后每个层级相应地配置一定管理人员和部门。分级管控模式能够有效地提高电厂运行效率，避免电厂由于运行混乱造成效率降低或者带来安全事故。分级控制模式在当前我国许多电厂中都有应用。
2.3综合性控制模式
除了分散式控制模式与分级式控制模式，电厂集控运行系统使用的控制模式最为普遍的就是综合性控制模式。这种模式与前面两中控制模式相比，不论是运行原理还是工作性能都大为不同。随着互联网的普及和信息技术的迅猛发展，电厂也逐渐采用信息技术进行运行管控。综合性控制模式就是通过通讯技术对电厂的管理、运行、监控等各工作端口进行系统化地管理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种管控模式对于提高火电企业信息化水平，改善管理水平，降低生产成本，提高市场竞争力具有重要的价值。
3目前汽轮机出现的问题
3.1汽轮机启停问题
决定汽轮机启停的动力源是其内部的转子应力变化。汽轮机在常规工作阶段，其内部转子对自身所处环境的压力与温度要求较高，只有转子一直处于合适的高温、高压状态时，才能为汽轮机的正常运行提供充足动能。同时受实际工作条件的限制，汽轮机内转子表面蒸汽的压力与温度无法保持绝对恒定，而是处于一定程度的波动状态，这使转子内温度场十分不稳定。因此，汽轮机的频繁启停会导致能量损失，同时也会减少汽轮机的寿命，为此，必须优化汽轮机的启动过程与停机过程。
3.2汽轮机的机组能力问题
汽轮机的汽阀是影响汽轮机能耗的主要原因。汽轮机的汽阀分为两种，单阀调节和顺序阀调节。单阀调节的实现是由汽轮机的蒸汽参数来直接调节和控制；顺序阀的调节是由汽轮机的喷嘴来控制。但是，在汽轮机运行的过程中，单阀调节和顺序阀调节都是只能在汽阀压力较小的时候才能运行；当汽阀压力较大的时候，容易造成外缸变形和喷嘴变形，密封性和部分机组能力都会损失，造成的后果就是汽轮机机组耗能增大。
3.3密封水系统的问题
通常来说，汽轮机汽动给水泵轴端密封采用的都是迷宫密封，这种密封设计在汽动给水泵紧急停机的情况下，会经常发生密封水回水不畅的状况，使得小机油箱中进水，对汽动给水泵的正常运行造成极大的安全隐患。
4汽轮机问题解决优化的对策
4．1优化汽轮机的配汽方式
之前的单阀配汽方式只有在额定的负荷下才能够实现理想的运行控制。汽轮机的运行负载控制高，所以在低负荷运行条件下时，就会产生较大的损耗。而如果采用顺序阀的控制方式，负荷控制的要求就会大大降低，低负荷运行下的损耗状况也会被改善，提升转换的效率，以便实现节能。
4．2优化汽轮机启停的过程
当前汽轮机的启动方式大多数是高中压缸联合配动。但是在目前电厂生产过程中，高压缸的排汽温度较高，很容易产生较大的能耗损失。改善这种问题的有效方法就是降低高压缸的排汽温度，可以采取降低启动过程中蒸汽预定压力的方法，及时打开高缸压的排汽逆止门，加大流通量，降低温度上升的幅度。
4．3对汽轮机组进行管理和维护优化
保证汽轮机组正常有效运行的重要步骤就是进行科学合理的维护和管理。在汽轮机工作启动之前，要对各个部件，系统设备进行严谨仔细的安全检查和隐患排除工作。特别是对高压设备的维护和检查，对高压管道进行及时的清理，维护良好的传热效率，减少不必要的能源损耗。
4．4优化给水泵
以往都是通过定速给水的方式来运行给水泵，但是这种方式存在着明显的缺陷，因为会造成很大的节流损失。要优化给水泵，就要求技术人员依照变动的速度和平移泵的曲线来设计，相比于定速的给水泵，变速的给水泵能够解决许多问题，比如说调节阀控制水流量的问题，变速自动控制水流的调节方式可以有效的缓解发电汽轮机在低负荷状态下能源损耗的状况，这样不仅起到了节能效果而且还能提高电厂的发电效率，提高经济收益。
结束语
近年来，随着我国市场经济规模的不断扩大，各行各业对电能的需求也在增加，这就对我国现有电厂的发电能力和发电效率提出了更高的要求。汽轮机作为电厂的核心设备，其运行效率的高低直接影响着电厂的发电效率和实际效益。
参考文献:
[1]王昊.电厂汽轮机运行优化研究[J].内燃机与配件,2017(23):10-11.
[2]陈喜庆,张德君,宋华,安洋.电厂汽轮机运行中的常见故障及应对策略[J].工程技术研究,2017(11):116-117.
[3]李伟斌.电厂汽轮机检修及维护技术要点分析[J].科学技术创新,2017(31):34-35.
[4]孙建新.探讨电厂汽轮机的常见故障及检修处理[J].科技资讯,2017,15(31):86-87.
论文作者:刘佳
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/16
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