摘要：辅机是电厂汽轮机的重要组成部分，其对抽真空设备、循环水泵、凝结水系统进行优化，实施凝结水泵节能改造，改进输送水体系，加强对输送水位的调控力度，增加辅机偶合设备效率等有很大作用，可全面优化汽轮机综合性能，优化电厂生产效益。
关键词：电厂汽轮机；辅机；优化方式；改进措施
汽轮机（The steam turbine），即蒸汽透平发动机，是一种以蒸汽为动力的旋转式装置，运行时经过固定喷嘴的高温高压蒸汽会形成加速气流，并喷射到转子的叶片上使之旋转，随后对外做功，具有工作效率高、单机功率大且使用年限长的优点[1]。作为一种电厂的关键性动力设备，汽轮机的结构较为复杂，而且在运行过程中由于载荷大、运行时间长，发生故障的风险较大，为了保障电厂汽轮机的安全平稳运行，优化设备运行效益，应该注重对于汽轮机零部件的优化与改进。辅机作为电厂汽轮机的重要组成部分，自然是该设备零部件运行优化与技术改进的首选目标，经过实践发现，这项措施的确能够提升设备整体的运行效率，同时降低能耗，是一项投资小、收益高、成效快的举措，值得在生产实践中推广应用。
1.电厂汽轮机中辅机的优化方式
1.1抽真空设备的优化方式
电厂汽轮机需要在真空环境下启动，而抽真空设备的作用就是在不凝结气体的情况下抽出，构建真空环境，其运行情况直接影响到凝汽器能否维持真空度。抽真空设备在运行状态下，会受到入风口处温度、压力、泵转速等因素的影响，所以，如果想对这一设备进行优化，可以采取合理措施来提升冷却液冷却效率，加强对于设备运行温度的控制，从而提升真空泵的入口流动速度[2]。这一优化方式，能够在不影响抽真空设备正常运行的前提下，提升凝器设备的换热能力，是现阶段电厂汽轮机辅机优化的主要方式之一。
1.2循环水泵的优化方式
在汽轮机机组运行时，一旦水温冷却到一定温度时，凝气压力会受到循环水流量的影响，继而影响到循环水泵耗能。根据这一原理，我们可以寻找一个水机组出力增加值、循环水泵耗能功值的最大差值，让凝汽器达到最佳工作状态，循环水泵达到最佳运行状态。不过，在电厂中，火电机匹配的循环水泵数量有限，无法持续调节循环水流量。因此，优化循环水泵运行的方式只有调整现有循环水泵数量、调整泵叶片角度变化这两种方式。在此过程中，我们可以根据凝汽器的性能、耗功、泵流量、出力增加值，综合考虑机组负荷及循环水温变化情况，确定某一条件下机组最佳运行背压，从而确定循环水泵的最佳运行状态。以电厂2×300w机组为例，这一机组配备了两台型号相同叶片角度无法调节的循环水泵，水泵间通过联络管连接，经实地测验后，可以计算出在不同循环水进口温度下不同符合下循环水泵的最佳运行方式，比如说，在150℃水温下，当机组负荷为10MW时，循环水泵最佳配置为1机1泵；当机组负荷为15MW时，循环水泵最佳配置为2机3泵，这种情况下，应将两台机组循环水联络门打开，以免其中一台水泵故障导致凝汽器断水[3]。
1.3凝结水系统运行优化与凝结水泵节能改造
在电厂汽轮机的凝结水系统中，如果出现凝结水泵出力点与凝结水系统阻力不匹配的情况，就会导致凝结水泵流量、扬程较大，需要进行优化。在机组运行时，当凝结水泵在流量小扬程点高的情况下作业，凝结水调整门开度较小，系统阻力会比较大，电能耗费大，而且由于凝结水处理系统工作压力大，其安全性也无从保障。为了实现凝结水系统运行优化，首先，应该改变凝结水泵的运行方式，以变速运行替代定速运行，调整门全开，在保持管路阻力不变的情况下改变凝结水泵转速，这样能够让水泵流量、扬程曲线下移，从而使得水泵一直保持在最高效率点运行。在进行凝结水泵节能改造时，有两种方案，其一，减少叶轮级数，降低凝结水泵扬程，使之能够与系统阻力匹配；其二，采取变频调速的方式，使得泵流量与转速呈正比，从而通过改变转速来调整水泵运行工况点。
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2.电厂汽轮机中辅机的改进措施
汽轮机是电厂生产活动正常进行的关键性设备，通过机组中辅机系统的优化与改进，来提升其综合性能，确保机组运行的稳定性和高效性，保证电厂生产效益，是十分有必要的。在制定并实施改进措施前，技术人员应该全面掌握并分析辅机工作情况，从而提出优化技术方案，并且在实验、实践的过程中，不断积累经验，优化机组的设计、安装、维护方案，确保汽轮机辅机能够通过合理的优化与改进，实现高效低能耗运行。
2.1对输送水体系的改进
在电厂汽轮机中，输送水体系的运行情况将直接影响到辅机运行状况，一旦出现震荡等问题，将导致水泵口崩裂乃至大量漏水，影响电厂生产活动的正常进行，造成巨额经济损失。输送水体系震荡与相关设备不合规格有关，要想解决这一问题，应该在凝气设备处直接安置与空气接触的输送水泵，以免水泵因为运行时的相互作用力而震动。在实践过程中，为了保证改进措施的应用效果，需加强观察，并依照输送水体系型号，采取针对性减震措施，加紧节门。
2.2加强对输送水位的调控力度
在电厂汽轮机辅机运行过程中，输送水位高低会影响到其运行情况，故而，采取合理技术措施，加强对于输送水位的调控，对于提升辅机工作效率有着积极意义。通过观察我们发现，在电厂汽轮机辅机中，输送水位往往会低于预期设计值，这样会导致输送水处温度过高，致使气流相互冲击，为了解决这一问题，可采取降低输送水位高度预期设计值的方式，这样可以使得机组在运行时的灵活度提升。为了实现这一目标，可采取调节水门开度的方式，或者采取提高输送水位支撑高度的措施。
2.3增加辅机偶合设备效率
在电厂汽轮机辅机中，包含着偶合器、涡轮等偶合设备，这些设备能够依照涡轮理论提供较大的轴向力。偶合设备在长期运行过程中，会出现涡轮扭矩不稳定的情况，这一问题若不加以解决，长此以往，将导致仪器设备振幅加大甚至断裂，工作效率显著降低，安全性无法得到保障。为了解决这一问题，提升辅机偶合设备效率，可采取以下两种改进措施：①对偶合机的箱体强度进行焊接，提升其负载能力，延长使用期限；②起动偶合设备时，尽量降低起动扭矩的频率，降低阻力；③做好设备日常维护管理工作，定期检修，及时调整设备，更换损坏的零部件，确保设备可长期稳定运行[4]。
3.结语
作为一种动力装置，汽轮机通常需要在工作时间持续运行，其工作负荷较大，设备故障几率大，比如说受到机械运行振动及摩擦力的影响，汽轮机的转子及轴承会逐步偏移，结构稳定性受到影响，极易引发主轴故障及转子故障。汽轮机作为电厂核心动力设备，其运行平稳性直接影响到企业生产任务的开展，为了降低设备故障风险，电厂应该注重对于汽轮机零部件的优化，加强设备运行过程中的参数控制，根据生产需求进行技术改进，确保汽轮机的安全平稳运行。在此过程中，对辅机进行优化与改进，是一项成本低且能够在短期获得较大收益的策略，通过对辅机系统中抽真空设备、循环水泵等构件进行优化，采取改进输水体系等改进措施，能够实现汽轮机运行效益的全面优化，并保证设备的安全平稳运行。
参考文献：
[1]谷伟伟,张永海,余小兵,高庆,高登攀,宋文希.某电厂汽轮机低压缸零出力供热工况低压末级叶片动强度分析[J].热力发电,2018,47(05):63-70.
[2]武红亮.萨拉齐电厂1~#机组汽轮机三段抽汽温度偏高原因分析及降温措施[J].内蒙古石油化工,2018,44(07):43-44.
[3]王运民,李斌,赵伟志,陈向民.燃煤电厂660 MW超超临界汽轮机回热抽汽级数优化方法[J].电力科学与技术学报,2017,32(04):115-119.
论文作者:褚建飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/26
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