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摘要：当前，在电厂的运行过程中，普遍都会采用集控运行的模式，充分发挥电厂运行的效率，提高电厂运行的质量.如何科学合理的打造电厂集控运行的新模式，对汽轮机运行进行优化，这是我们需要研究的课题.本文主要研究了电厂集控运行过程中的汽轮机运行优化策略，提出了优化的方案和具体的措施.
关键词：电厂；集控运行；汽轮机；运行优化
汽轮机组在生产工艺中高效、安全、稳定的运行，关乎着火力发电行业的平稳发展态势，面对科学技术的高速发展与普及，电网工业对于汽轮机的改造势在必行，只有不断提高汽轮机组设备的应用水平，才能有效的促进电网行业的经济发展。汽轮机是发电厂火电机组的三大主要生产设备之一，对重要设备要定期进行检查与优化，提高火力发电厂的工作质量，增加火力发电厂的发电量。
一、汽轮机的构成及工作原理介绍
汽轮机作为火力发电厂的主要生产设备，其运行情况会对电厂的发展产生尤为关键的影响。从结构上来说，汽轮机主要包括两大部分：转动部分与静止部分。其中转动部分，又可以称为转子部分，主要由叶轮、主轴、动叶片以及联轴器等组成，而静子部分则主要由气缸、隔板、进气部分、汽封以及轴承等组成。两大部分对于汽轮机的运行发挥着十分重要的作用。
汽轮机的运行主要是利用蒸汽的热能从而实现做功的旋转机械，是通过将热能转换为机械能的过程。在整个运行过程中，汽轮机的运行主要涉及到两个工作原理：第一，冲动作用的原理。汽轮机中的高速蒸汽在通过动叶片构成的气道时，蒸汽的流动方向也会发生相应的变化，从而对叶片产生冲动力。这种冲动力会推动叶轮转动，从而做出机械工。第二，反动作用的工作原理。在汽轮机的运行过程中，蒸汽会在气道内膨胀并加速，这时强大的气流必然会对动叶片产生强大的反动力，从而推动叶轮的运动做出机械功。第一种工作原理下，动叶气道内的气流并不会出现膨胀加速的情况，仅仅会发生方向的改变。但是，第二种工作原理下，气流会发现膨胀加速，气流也会发现方向改变。
早在上个世纪五、六十年代，汽轮机开始在热电厂应用，并发挥巨大的效益。但是，随着社会经济的发展，国家能源结构也在进一步调整，国内的天然气供应不足，原有的汽轮机也满足不了社会发展的需求。针对目前汽轮机运行机组逐渐老化的情况，相关工作人员要完善点检定修工作，从而做好汽轮机的状态监测、故障诊断及劣化处理工作，及时应对设备的突发情况。同时，还要提高各种辅机设备的可靠性，做好设备维护工作，及时整改各种安全隐患。
二、目前汽轮机存在的问题
2.1汽轮机的配汽方式
复合型配汽方式是当前汽轮机配汽的主要方式。在不同的阶段需要通过不同的方式来实现汽轮机的运行。在高负荷阶段，通过顺序阀的方式来实现汽轮机的运行，效率较高。而在启动或者低负荷阶段，通过单阀的方式来实现汽轮机的运行。但是低负荷阶段效率不高，具有节流耗能损失较大的问题。
2.2汽轮机的启停
汽轮机的启停过程是转子应力的变化。汽轮机在运行情况下，转子表面蒸汽参数发生升降，转子内部处于不稳定的温度场，转子长期在这种高温、高压下持续工作，如果参数处理不当，启动停止的过程中会产生较大的损耗，最终导致汽轮机工作效率较低，同时减短汽轮机的使用寿命。
2.3汽轮机机组能力
汽轮机的汽阀是造成汽轮机能耗的重要原因。汽轮机的汽阀有单阀调节和顺序阀调节两种。单阀调节主要是通过汽轮机蒸汽参数直接调节控制，而顺序阀的调节是由喷嘴控制蒸汽阀门的开关。但是这种调节只能是在汽阀压力较小的时候，当汽阀压力较大的时候，就容易造成外缸和喷嘴变形，导致其密封性及部分机组能力损失，进一步导致汽轮机机组耗能增大。
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2.4密封水系统问题
汽轮机汽动给水泵轴端密封采用迷宫密封。通过间隙控制泄漏方式进行轴端密封。该类型密封设计在汽动给水泵紧急停机的情况下，经常出现密封水回水不畅现象，造成小机油箱中进水严重影响汽动给水泵安全经济运行。
三、汽轮机的优化措施
3.1优化配汽方式
通常传统的汽轮机复合型的配汽方式是在额定功率以上有较好的效果，而在低负荷的情下，其弊端也较为明显。也是由于蒸汽压力的变化，使得瞬间的热量损失较大。所以三阀式的调节也逐渐凸显优势。汽轮机配汽方式的转变，有效的调节了负荷作用，传统的复合型配汽方式，其瞬间热损较大，同时对调节级强度要求较高，增加了汽轮机组整体机械运行的负担。通过三阀式调节，减轻了调节级强度的负荷，从而实现节能。与此同时要注意阀点密封性维护，也是降低损耗的有效方法。
3.2优化汽轮机的启停
当汽轮机正常启动时，根据启动曲线的主要参考值，来选择合理性的参数。通常汽轮机运行中，需确保主压力，先旁压以确定其值在2.8MPa，然后打开真空门并且将汽轮机组的真空压确定在允许范围内，蒸汽量以及运行速度都可以得到相应提高将所需参数保持在一定范围内，大大提高效率实现节能损耗。
3.3优化汽轮机机组配置
汽轮机的辅机设备相当的多，做好了辅机的节能工作，汽轮机的节能工作便也就实现了一半。要优化汽轮机机组能力，可对辅机进行优化改造。
优化循环水泵。当机组负荷和冷却水温一定，循环水流量发生改变的时候，凝汽器压力也会发生改变。这就会导致循环水泵的功耗受到严重的影响。循环水量增加，凝汽器压力减小，增加了机组的出力，循环水泵的功耗也会增加。只有当凝汽器处于最佳的运行压力时，循环水泵运行才能处于最好的状态。
冷却液体系的优化。冷却液体系可能出现的问题有很多，比如体系运行受到的阻力不定，出水点的流量控制力度不显著等，这是因为减小冷却液调节门的开度，阻力就会变大，造成资源的浪费，且易发生安全事故。所以对冷却液体系的优化采取调整冷却液水泵的运输速度，全部打开调节开门，适量降低水流速度，达到降低扬程的目的，使得冷却液体系实现优化。
定期清理高压管道。水温的调节优化锅炉大小和燃料的充足量有密不可分的关系。水温不高时需要大量的燃料来进行加热，同时加温也产生了大量的浓烟，部分热量也随之流失，所以在加热时要适量和合理的使用燃料，也可考虑排放浓烟所流失的热量的剩余价值高压管的定时清理，使汽轮机的供热功率及热传递效率保持畅通，实现节能。
3.4优化密封系统
汽轮机组的运行中，相对都会有热耗现象，那么将热耗降到最低就在整个机组中起到有效的节能作用。密封性是汽轮机组降低热耗的重点之一，无论是气缸还是气阀包括凝结器组对其都是有所要求的。
3.5提高锅炉的给水温度
由工程热力学可知，热力循环过程中，提高循环效率的关键是提高循环的初参数。因锅炉与汽轮机共同构成热力循环系统，故看似与汽轮机运行没有多大作用的给水温度却发挥着重要的作用。要提高给水温度，就要对高压加热系统进行调整。首先要加强高压加热器的运行维护，在汽轮机的正常运行前，应该对高压加热器设备进行检查，保证高压加热器正常工作。其次，要保证高压加热器运行时的水位，其对同热系统运行的经济性和电站等多种设备的安全运行起决定性作用。
结束语
综上所述，本文首先对目前汽轮机存在的常见问题及其原因进行了概述，并针对这些问题详细阐述了电厂汽轮机的优化措施，旨在为提升其运行效率提供理论依据，有效实现其经济性与效益性。
参考文献：
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[2]王林，赵朝利.加强电厂汽轮机运行的节能降耗的策略分析[J].山东工业技术，2016（2）：50.
[3]王延召.电厂汽轮机运行的节能降耗[J].山东煤炭科技，2016（1）：116-117.
论文作者:高士祥
论文发表刊物:《河南电力》2018年9期
论文发表时间:2018/10/22
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