(山西大唐国际云冈热电有限责任公司 山西省大同市 037039)
摘要：汽轮机是火电厂实施生产过程中尤为重要的设备，它既是蒸汽向机械能转换的重要载体，同时也是确保系统能够顺利运行的必要条件。然而，火电厂生产环境较为复杂与特殊，因此在其运行过程中受外界因素影响较大，运行故障也时常发生，严重阻碍了生产效率的提高。基于此，我们应结合实际情况，以汽轮机运行特点作为主要依据，对火电厂汽轮机运行予以优化。
关键词：火电厂；汽轮机；运行；优化策略
近年来，伴随着人们生活水平的不断提升，人们的用电量也在持续的增长，火电厂的重要作用也逐渐凸显出来。火电厂中的发电设备具有结构复杂、技术含量较高的特点，对此类设备予以优化是后续火电厂能够顺利进行生产的保障条件。汽轮机是火电厂中较为关键的设备之一，它是水蒸气实现热能向机械能转换的重要载体。基于此，本文主要就火电厂汽轮机优化运行策略展开讨论。
一、火电厂汽轮机的工作原理
火电厂汽轮机属于动力设备的范畴，呈旋转式工作状态，其与锅炉的相互配合，会将原本产生的蒸汽热能逐渐转变为机械能，这也是火电厂能够进行发电的重要因素。由此可见，汽轮机和锅炉都是火电厂中的重要设备，然而，从性质来讲，锅炉是一种基础型设备，而汽轮机也是实现能量转换的重要载体。将其以能量转化和结构的不同作为划分依据，可将其划分为单级汽轮机和多级汽轮机两种；而如果以蒸汽能量机械能转换值为依据，那么汽轮机则可以分为以下三种，即速度级汽轮机、冲动级汽轮机和反动级汽轮机。速度级汽轮机主要是将蒸汽在喷嘴处的具体动能情况作为主要参考，运用两列动叶分批次使用的方式来保证其正常运转的；冲动级汽轮机是以蒸汽在喷嘴处膨胀的速度为依据以此对喷嘴的流道面积进行合理的控制，从而以减少其流道面积的方式提升蒸汽的流动速度；反动级汽轮机主要是借助蒸汽在动叶和静叶流道中的膨胀状态，来推动蒸汽流动的[1]。因此，想要使汽轮机的性能得到有效的提升，保证其正常运行，就需要以功为切入点，对不同类型的汽轮机其做工能力进行充分考虑，使选择的汽轮机级别更加符合实际情况，进而达到节能减排的效果。
二、火力发电厂汽轮机运行状况
通常情况下，发电厂内部汽轮机正常运行过程中都设有固定的指标和参数，如果在其运转背景下其相关的指标和参数均高于固定值，那么就说明汽轮机内部存在一定的安全隐患，例如回热加热器、散热损失以及旁路漏流等都是较常出现的状况，这些将严重威胁着机械的正常运行。如果汽轮机在运行过程中其回热加热器发生故障，且旁路门缺乏一定的严密性，那么将会直接导致泄漏现象的发生机率，这时加热器的进水就会借助旁路来完成，从而对机组的热经济性能产生严重的影响。同时，汽轮机加热器上端差和下端差出现明显增加也是回热加热器出现故障的一种表现形式。从上端差故障方面来讲，汽轮机内部的出水温度与正常出水温度相比而言就会偏低，不仅本级的抽汽量急速下降，而且上级的抽汽量也会因为受到影响而出现增多的现象；而加热器下端差故障则会出现与上端差故障相反的情况。这种情况下强行切断加热器的方式是不可取的，同时还会导致热循环效率降低的额外情况的发生。
此外，汽轮机容易出现的另一个问题就是加热器旁路泄漏，如果此类情况能够及时发现并解决，使泄漏量得到有效的控制，那么其对整个热循环并不会造成太大的影响。而如果泄漏量较大，那么将会直接威胁到整个汽轮机运行的经济性。目前为了快速完成汽轮机的内部加热器的换水工作，通常会借助疏水泵来进行。在这个过程中，疏水泵如果出现故障，那么导入的水分就会发生偏离，从而进入汽轮机的凝水器内部，不仅会阻碍了整个机组的正常运行，甚至还会导致机组瘫痪的可能。
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三、火电厂汽轮机运行优化策略分析
（一）回热加热器的优化
回热加热器是关系到整个汽轮机组能否正常运行的重要因素，所以对回热加热器给予优化能够有效提升汽轮机的工作效率。回热加热器出现严重能耗的根本原因就在于汽轮机内部抽汽系统性能的不统一性，在能源损耗出现的情况下，抽汽的压力与其该级抽汽返回汽轮机时所做的功是成正比的关系，即抽汽压力越大，其所做的功也就越多，做功能力强自然会带动起内部能级的提升。因此想要提升汽轮机回热加热器内部抽汽机的做功效率，那么我们可以对加热器的上下端差和抽汽压损等进行调整，并将其控制在科学合理的范围内，这样不仅可以使回热加热系统得到充分的优化，而且还能带动其工作效率的提高。
（二）给水泵的优化
给水泵优化都是相对于原有的定速给水泵而讲的[2]。原有的定速给水泵是借助锅炉的给水阀门节流作为其运行调整的主要方法，客观来讲，虽然便捷性比较强，但是其造成的损失也是不容忽视的，尤其是汽轮机组处于低负荷运行的时候，其损失尤为凸显。变速给水泵是对原有定速给水泵进行的优化，其动力来源与原有定速给水泵有着明显的区别，是依托变动转速，借助平移泵的动力来完成正常运行的。同时，变速给水泵的节能效果也较为凸显，即使是在低负荷运行的情况下，不需要给水调节阀的帮助也能有效减少水资源的流失，这样既保证了气动泵组的高效率运转，又使成本得到了合理的控制。据了解，目前一些火电厂虽然仍采用原有的电动液力耦合式给水泵，但是却对其中的凝结泵进行了优化处理，将凝结泵、机组和变频设备重新组合在一起，并准备好了一些备用措施，以防特殊情况的发生。一旦原有泵出现故障，那么可以直接利用备用泵替换故障泵，从而保证汽轮机的正常运行，减少因故障而带来的损失。
（三）凝汽器真空抽气系统的优化
凝汽器真空抽气系统也是关系到火电厂正常运转的直接因素，因此，想要确保火电厂机组的运行，就需要对凝汽器真空抽气系统给予充分的重视，避免故障情况的发生。一般来讲，未经过优化的设备其故障的发生率相对而言也比较高，尤其当真空系统出现严重漏气的情况下，其真空泵很可能就会处于超载状态，进而阻碍了机组的正常运转。对凝汽器真空抽气系统进行优化，能够使设备内部稳定且持续处于真空状态，没有漏气情况的发生，机组的正常运行也就有所保障，同时对其热力循环效率的提升也有着重要的意义。
（四）轴封系统的优化
对轴封系统给予优化的主要原理是提升其与外界空气的隔绝能力，这也是轴封系统与蒸汽充分融合的重要保障[3]。轴封系统又被称为汽轮机轴封，在其运行的过程中，既可以将蒸汽泄漏的情况进行有效控制，又可以减少化学补水量，是确保高能位与低能位介质能够清晰区分的有力手段。轴封系统在汽轮机中有着十分重要的作用，但是其也容易受到外部环境影响而出现损坏，从而出现漏气情况的发生。所以对其进行优化是尤为必要的。目前，轴封系统优化技术正在不断完善与发展，汽轮机的密封性、安全性和热效率也有了明显的提升，其节能减排的效果也能得到充分地发挥。
结束语
综合以上所述，火电厂的正常运行需要大量的燃料来作为支撑。近年来，能源短缺的形势逐渐严峻，在此背景下，要及时地采取切实可行的措施，除了要注重能源的高效利用外，还要着重提升相关设备的运行效率，从而有效地缓解因能源短缺给火电厂工作造成的影响。汽轮机是火电厂中的重要设备之一，因此，要对其不断进行优化，提高其运行效率，这也是能够达到上述目的的一种有效方式。
参考文献:
[1]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.
[2]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.
[3]柴颖智.火电厂汽轮机的优化运行策略探讨[J].工业设计,2016(01):156+162.
论文作者:张继鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/17
标签：汽轮机论文; 火电厂论文; 加热器论文; 蒸汽论文; 机组论文; 正常运行论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第32期论文;