关键词：电厂；汽轮机运行；优化方法
1电厂汽轮机概述
汽轮机是一种旋转式蒸汽动力装置，也被称为是蒸汽透平发动机，在汽轮机的表面有着大量的叶片结构，高温高压蒸汽穿过汽轮机的固定喷嘴形成加速气流，最终喷射到汽轮机表面的叶片上，使得叶片旋转对外做功，实现由蒸汽的热能向转子机械能的转化，最终带动发电机运行进行发电。汽轮机是电厂运行中所必不可少的设备，也是我国火力发电厂中应用最为广泛的设备，汽轮机主要有着功率大、能量转换效率高、使用寿命长的优点，根据具体的工作原理对汽轮机进行分类，可以将汽轮机分为反动式汽轮机和冲动式汽轮机两种，反动式汽轮机的蒸汽在静叶和动叶中同时膨胀，并且膨胀的程度也是一样的，而冲动式汽轮机的蒸汽大部分都在静叶中膨胀，只有极少一部分蒸汽会在动叶中膨胀。和西方发达国家相比，我国对汽轮机的应用时间较短，研究、发展工作的起步时间也较晚，我国在20世纪50年代才研制出第一台汽轮机，并且直到十年后才将一台100MW的汽轮机组在电厂中投入运行，经过数十年的研究，汽轮机在我国的发电厂中得到了广泛应用，并且汽轮机的功率也在不断加大，当前我国汽轮机动力厂主要生产600MW和1000MW的大功率汽轮机。
2电厂汽轮机运行优化方法
2.1优化汽轮机辅机工作方式
汽轮机辅机工作方式优化中，主要从汽轮机自身结构进行优化。当汽轮机处于运行状态时，会有很多辅机帮助此设备运行，而现使用的部分辅机存在功率大、运行效率不定、能耗多的问题，直接影响汽轮机运行效率，因此需要优化汽轮机辅机工作方式，使其在功率大的情况下降低能耗，提高运行效率，让汽轮机以低消耗、高效率的运行方式工作。针对电厂运行中汽轮机所用的重要辅机功率大、电耗高等问题，执行下述优化步骤：改变控制大功率辅机内变频器的控制程序，重新设定电厂内循环泵、凝结水泵以及大功率电动给水泵等设备的运行程序，将这些设备从工频运行模式调整为变频运行模式，以此完善大功率辅机的有效控制。针对能源消耗较大的问题，缓解控制系统母管的运行压力，提升设备运行安全程度的同时提高运行效率。根据电厂紧急运行状态下，对备用辅机设备安全性和可靠性的要求，保留1台备用机，维持在原有的工频运行状态。
2.2改进汽轮机配汽程序
为应对电厂运行状态下，因汽轮机所受负荷突发变化导致的能量损失过大问题，对汽轮机配汽程序加以改进，通过改进配汽调配方式，优化汽轮机运行能力。原有的复合型配汽方式，在汽轮机启动过程中，其配汽程序由低负载时的单阀门调节方式，逐渐转变为高负载时的顺序阀调节方式。改进汽轮机启动过程，将单阀门的配汽调节方式，转换成顺序阀的调节方式，再由此方式转变回单阀门的调节方式，实现对原有调节方式的三段式配汽程序改进。更改后的配汽程序可以在配汽过程中起到更好的负荷优化作用，使汽轮机在低负荷运行过程中，损失能量更低，消耗资源更少，使汽轮机工作效率更高。但在改进调节阀时，必须准确校对调节级大小，确保汽轮机正常配汽运转。改进配汽程序后的汽轮机，通过三段式配汽调配方式，可以更有效地分担负荷，展现比复合型配汽更好的流通能力，更加圆滑地改变负荷运行方式，降低系统转变时的压力和负担，提升配汽系统瞬时转换能力，进而实现滑压运行曲线的优化，有效降低能量损失。
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2.3改进启停过程
要想提高汽轮机的工作效率，延长汽轮机的使用寿命，就要对汽轮机的启停操作进行优化和改良。汽轮机在启动运行和停止运行的关键环节中，最突出的问题就是大量的能源消耗问题。所以优化汽轮机启停操作流程，就要从解决能源问题入手。首先在汽轮机的启动工作中，技术人员可以利用高压缸和中压缸联动运行的方式来优化。联合启动的运行方式下，保证了转子参数的合理设置，使汽轮机的暖机速度得到有效提升，从而减少不必要的电力损耗，提高启动阶段的工作效率。在优化启动操作时，我们应该注意对汽轮机的循环水和润滑油进行必要的维护，保证汽轮机运行的内部环境。其次，我们可以通过降低集控系统中的转子参数来优化汽轮机停止操作流程。在汽轮机停止过程中，汽轮机的相关运行设备将会降低运行温度，减慢运行速度。而在汽轮机降温和减速过程中，就要造成一定的能源损耗。通过转变系统参数可以直接有效的减少停止阶段的电能消耗，提升停止阶段的工作效率。
2.4优化密封系统
在汽轮机运行过程中，密封水系统是保证汽轮机运行的重要工作系统，密封水系统工作的有效改良，将对汽轮机安全运行有很大的帮助，因此，需要优化给水泵的密封系统。首先就是要优化密封方式，使水泵紧急停止下密封系统良好，保证回水正常。其次，要对水泵的密封设计进行定期的检查和维护工作，从根本上解决密封不良造成的安全隐患问题。
2.5优化节能运行
电厂汽轮机运行需要产生大量的动能，这个运行过程中也难免会积累大量灰尘，如果直接排放，则会给周边的环境带来影响，污染周边环境，为不影响设备的正常稳定运行，则需要在灰尘和污垢处理上不断进行优化。首先，要制定好专门的维护保养计划，由专门技术人员对设备进行清理，保证优化节能运行，定期做好锅炉内灰尘的清理作业，全面保证锅炉受热面传热性能良好，这样，通过充分的内部燃料，形成更加稳定的热能输出，形成稳定运行状态。其次，对锅炉气压做好有效控制，炉内蒸汽压力高会影响锅炉安全，处理不当，会导致爆裂事故，严重威胁到操作人员的生命安全。炉内蒸汽压力低又起不到良好的作用，锅炉运行效率也会降低，所以说，只有全面做好优化控制，对其进行科学合理优化，形成科学的内部蒸汽压力控制，才能达到减排节能目标。
2.6改善汽轮机组的管理以及维护
要想提升汽轮机组运行效率与运行安全应强化管理及维护工作。汽轮机在启动前应对每一个零部件及系统进行严格的检查，并排查安全隐患，当发现问题时应及时排除。在进行维护工作时应重点关注高压设备，并对高压管道进行及时的清理，以此来确保其传热效率，避免不必要的能源损耗。
2.7其他优化
汽轮机运行是个庞大和复杂的过程，影响汽轮机运行的因素还包括许多。例如，利用优化汽轮机凝汽器来提升水环真空泵的工作效率，从而提高真空泵的运行稳定性，使真空泵的运行效率更高，科学环保。另外，改善电力机组的压力参数也是一项重要的改进措施，通过改进压力参数改变机组背压，从而提高机组的各方面性能参数，有效的提高了机组的使用寿命。
3结语：汽轮机的配汽问题、疏水系统问题以及整体存在问题都是汽轮机在运行过程中常见的故障问题，电厂需要对汽轮机的配汽方式进行不断调整，加大对汽轮机维护保养的力度，并提高工作人员的综合素质，确保汽轮机能够稳定、高效的运行，最终确保电厂整体生产工作的顺利进行，促进电厂的发展。
参考文献：
[1]余兴刚,李明,李旭,蒋北华,谢诞梅.汽轮机初终参数耗差分析与初压优化[J].中国电机工程学报,2018,38(13):3858-3864-4026.
[2]李金印.电厂汽轮机运行优化措施探讨[J].科技风,2019(03):175.
论文作者:陈太贵
论文发表刊物:《科学与技术》2019年21期
论文发表时间:2020/4/17
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