摘要：在社会经济高速发展过程中，用电总量持续增加，火电厂建设重要性越来越明显。汽轮机是火电厂中很重要的设备，主要是将水蒸汽的热能转化为机械能，本文主要探讨汽轮机的运行优化策略。
关键词：火电厂；汽轮机；优化运行
引言
为满足社会生产生活用电需求，火电厂机组容量不断增加，相应的生产系统在运行时将要面临更大的荷载压力，如果还是用传统的方式进行管理，势必会影响生产效率。汽轮机作为火电厂生产系统的重要组成部分，为提高其运行稳定性与可靠性，需要结合其结构特点对其各子系统进行优化，降低各项因素的影响。减少各类故障的产生，提高设备运行综合效率。
1火电厂汽轮机的工作原理和运行现状
火电厂汽轮机的工作原理主要是将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，通过将来自锅炉的蒸汽送入汽轮机，再经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，最终将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。同时将汽轮机输出轴和发电机进行连接就可以实现发电。假设将锅炉视为火电厂的基础设备，那么汽轮机就是最重要的能量转换设备，按照不同形式结构可以将其分为以下两种单级汽轮机和多级汽轮机，根据蒸汽能量与机械能的转换值还可以划分为速度级机，冲动级机和反动级汽轮机。其中速度级汽轮机工作原理是依照蒸汽在喷嘴处膨胀动能情况来运行的，而冲动级汽轮机的工作原理则是通过蒸汽在喷嘴处膨胀速度以及减少喷嘴流道截面积来运行的，反动级汽轮机的工作原理而是通过蒸汽在动静两叶之间流道中膨胀来运行的，从而实现加快蒸汽流动的良好目的。此外，为了更好的提高汽轮机的性能，使其能够稳定运行，我们还应从做功的角度去考虑不同汽轮机的做功能力，因为只有这样才能为火电厂选择最合适且适宜的汽轮机，从而实现节能减排以及提高汽轮机运行效率的目的。
2火电厂汽轮机的优化运行策略
2.1回热加热器优化
整个汽轮机组的正常运行与回热加热器正常运行有着紧密联系，所以对内部回热加热器的优化能够更好地保证汽轮机能够有更高的工作效率。汽轮机内部回热加热器存在严重能耗的主要原因就是汽轮机内部抽汽系统存在严重的性能差别，这些性能差别会严重增加汽轮机内部能源损耗。在这种情况下只要抽汽的压力越高那么该级抽汽返回汽轮机时就会需要更多的做功，做功能力越强其内部能级也就越高。通过改变加热器上端差、下端差以及抽汽压损的变化，能够提高汽轮机回热加热器内部抽汽的做功效率。通过将汽轮机内部端差控制在合理范围内部，我们能对汽轮机内部回热加热系统进行有效优化，提高其工作效率。
2.2给水泵优化
给水泵的优化主要是针对原有定速给水泵方式而言。原有的运行动力主要是锅炉给水阀门的调节，虽然比较方便，但却容易造成较大的损失，尤其是在汽轮机组低负荷运行的时候。变速给水泵是对原有给水泵的优化，主要动力是变动转速，依靠平移泵的动力。变速给水泵比定速给水泵具有更加明显的节能效果，即使是面临低负荷运行，也无需给水调节阀，这样就会大大避免水流损失。提高汽动泵组运行效率，降低成本。给水泵如果没有进行优化就可能会降低运行的经济性和实用性。有些火电厂采用的是未进行优化的电动液力耦合式给水泵，不过，却对其中的凝结泵进行了优化，将凝结泵、机组和变频设备重新组合，并做好备用措施，一旦发生泵故障，就可以采用备用泵，从而减少不必要的损失。在这种情况下，汽轮机可以正常运行，成本也可以有效降低。总之，给水泵优化很有必要。
2.3轴封系统优化
首先，轴端汽封我们又可以称之为汽轮机轴封，在它的作用下不仅可以减少汽轮机蒸汽泄漏，还可以有效防止内部的高能位工作介质和低能位相互混淆。其次，轴封系统对整个汽轮机安全稳定运行十分重要，但是它往往比较容易损坏，一旦发生不良问题很有可能使其发生漏气。因此，要想确保其正常稳定运行必须对其进行优化。随着科学技术的飞速发展轴封系统优化技术也得到逐步提升，很大程度上提高了汽轮机的密封性和安全性，从而提高汽轮机运行效率以及实现节能减排的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.4凝汽器真空抽气系统优化
首先，之所以要优化凝汽器真空抽气系统主要是为了提高汽轮机的运行效率，它的安全稳定运行对整个火电厂正常运行以及发电有着十分重要的影响。因此，为了不影响火电机组的正常稳定运行，必须要重视该系统设备，进一步确保其是否存在故障。其次，很多火电厂因为没有对凝汽器真空抽气系统进行优化，会使设备频繁出现故障，很有可能会使其出现真空泵超载的情形，从而损坏整个火电机组的正常运行。为此优化该系统不仅可以使设备内部一直保持真空状态，不会出现漏气的问题，也可以提高火电机组的运行效率以及大幅度提高汽轮机热力循环效率。
2.5控制系统优化
2.5.1主蒸汽温度优化
锅炉主蒸汽温度为衡量汽轮机运行效率的重要参数之一，生产时要求严格控制偏差，但是一般在多种因素的影响下，调节对象动态特性会具有一定的惯性与延迟。在对其进行优化时，可以选择串级调节系统，来消除减温水干扰。同时也可以增加负荷前馈信号来提高负响应速度以缩小主蒸汽温度偏差为目的，可以利用系统辨识法来确定控制对象数学模型，然后利用预估器补偿，降低各项扰动因素的影响。
2.5.2设备运行优化
即以汽轮机运行实际状态为依据，来确定优化措施例如能量管理方法，主要用于电厂多台汽轮机组间负荷合理分配。在生产过程中系统根据电网与中调负荷指令，综合分析各机组功能性能与运行效率等，以分析结果为依据来发布各台机组对应的负荷指令，确保火电厂汽轮机组能够维持在综合效率最高的运行状态其中，需要利用计算机软件对各汽轮机组实时运行参数进行分析比较，确定各设备与系统是否维持在最佳运行状态，得出实际数值与计算数值偏差，并对负荷分配方案进行适当的调整，提高生产效率。
2.5.3建设燃煤机组脱硫工程
建设燃煤机组脱硫工程是火电厂建设中不可缺少的环节，它对整个汽轮机稳定安全运行也有积极促进作用。为此，火电厂在建设燃煤机组脱硫工程时除了要结合自身实际情况实施作业外，还应积极配置合适的脱硫设施，而对于100MW以上的发电机组也要制定科学合理的管理计划，并明确各个岗位人员的责任和管理范围，进一步将各个发电机组的管理工作全面落实相关责任人头上，同时基于我国火电厂发展脱硫工程仍然处于发展阶段，可以申请适当的国家补贴资金来支持自身工作，从而使火电厂燃煤机组脱硫工程建设顺利高效进行，最终全面提高汽轮机运行效率和质量。
2.5.4建设水循环利用系统
为了提高火电厂节能减排的整体水平，还应建设水循环利用系统。对于周围的相关污水处理厂可以充分利用起来，将这些水资源作为汽轮机组运行循环冷却水，进一步利用这些水资源来代替新鲜的水资源，很大程度上可以减少水资源使用量，从而有效降低水资源的浪费提高水资源利用率。同时，对于火电厂锅炉运行过程中所产生大量冲灰水，我们可以采取贮灰场排水回用或者是灰渣分排等方式，从而实现节能减排以及减少废物排放的目的。
结语
综上所述，火电厂汽轮机的正常稳定运转对电力行业可持续发展具有重要影响，而节能减排是当代众多企业稳定发展的重要前提基础，为此，要想在当下激烈的市场竞争环境下站稳脚步，必须结合自身的实际情况对于生产运营存在的不足和问题，应有针对性有目的性的进行优化和调整，从而不断提高我国火电厂汽轮机运行效率和实际节能减排的目标，实现火电厂的长远发展。
参考文献：
[1]李浩.关于火电厂凝汽式汽轮机冷端系统的运行优化策略探讨[J].山东工业技术，2019（06）：179.
[2]咸凤萍，他国山.火电厂汽轮机的优化运行策略探讨[J].电子世界，2017（20）：58-59.
[3]贾海龙.火电厂汽轮机的优化运行策略探讨[J].技术与市场，2016，23（08）：43-44.
论文作者:赵永超
论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/21
标签：汽轮机论文; 火电厂论文; 机组论文; 蒸汽论文; 系统论文; 效率论文; 汽轮论文; 《电力设备》2019年第14期论文;