屈伟华
蒲城发电有限责任公司 陕西渭南 715501
摘要：新时期，我国发电厂在电力生产制造方面，引入了工业设计思想，建立了以电力产品研发设计、基础设施建设、电力输配送网络设置、电力生产制造、电力营销、运维管理等为主要内容的新型产业链条，增强了电力生产制造层面的专业分工与效用生产效率。同时，结合生产要素，构建了针对生产制造诸环节的系统性信息化管理体系。本文以此为出发点，选取汽轮机作为研究对象，剖析了汽轮机的运行原理。并以此为基础，对汽轮机的设备维护及优化措施进行了具体讨论。
关键词：电厂汽轮机；运行；设备维护
330MW汽轮机通流部分的模块化设计提高了适用范围，通过对叶片高度、出口角度进行相应的改变，既可以满足电厂增加机组容量的需求，也能够满足海拔相对较高地区的电厂，对汽轮机的配置要求，保障设备的安全运行。该类型的汽轮机主要由低压、中压、高压缸组成，其中，低压缸采用对称结构的双排汽方式、高压缸采用双层缸模块结构。目前，330MW汽轮机机组的应用相对较多，能够实现煤的化学动能向蒸汽动能的高效转换，并提升整个电力生产制造效率，达到节能降耗目标。下面先对汽轮机的运行原理展说明。
1、汽轮机的运行原理分析
在该类型的汽轮机中，盘车装置中通常会使用手动投入模式，或自动投入模式。前一种模式的工艺相对简单，从运行原理方面看，主要是通过助油泵——油压——启动信号——盘车控制台——拐臂杠杆转动（人工）——齿轮运动——大盘车齿轮运行。自动投入模式的工艺相对复杂，运行原理基本一致。差异表现在盘车控制台之后的流程方面，例如，在盘车控制台接收信号后，电磁阀带点会随之打开并产生动力。当盘车弹簧阻力小于实际产生的动力后，会受到作用力的影响，推动齿轮运动，然后再带动大盘齿轮转动。
由于汽轮机的机械能转换来自级内部、蒸汽能量，因此，通常会划分出反动级、冲动级、速度级，然后，按照级运行原理实现运行。以速度级运行原理为例，在热胀原理之下，喷嘴中的蒸汽遇热会发生膨胀，进而生成相应的动能。此时，可以根据两列动叶设置，完成对该动能的分次使用。冲动级运行原理与速度级基本相同，也是利用热胀原理产生动能，然后对动能进行应用。差异主要表现在喷嘴流道方面，随着截面积的减小，速度级产生的膨胀动越大。反动级的静叶、动叶内部蒸汽虽然产生的起反动作用的膨胀动能，却能够提升蒸汽流动速度、增强流动性能。通常反动级的做功能力是速度级的2倍左右。但是，在单级汽轮机组中，蒸汽等熵焓降大于普通冲动级、反动级时，应该以速度级为准。与单级汽轮机相比，多级汽轮机则可以通过提升等熵焓降的有效利用值，增强应用效用。比较而言，上一级产生的余速损失，可以通过下一级实现有效利用。而且，多级汽轮机的等熵焓降总和低于各级的实际数值。所以，在总内效率方面，多级汽轮机具有明显的优势。
2、汽轮机的运行与设备维护分析
2.1汽轮机的运行现状分析
现阶段电厂对电力生产制造、生产管理实践经验的总结，已经基本形成了产业链思维、系统性思维，因而，在分析汽轮机运行现状时，会考虑到设计、制作、安装、调试、试运行、维护检查等、运行等各个环节的构成要素，以及与此类构成要素对应的成本管理等。简单讲，对汽轮机运行现状的分析与运行成本的管理，有助于提升汽轮机的全要素生产率，提高电厂经济效益。反之，会降低运行效率、增加生产成本，并引发运行安全问题等。
例如，在330MW汽轮机组的散热损失、端差、给水旁路方面，回热加热器系统设备发生故障时会出现旁路进水问题。而加热器旁路泄漏问题加重时，会进一步造成机组运行效率的降低，以及成本投入的增加。当加热器下端差处于过大状态时，这一级的抽气量会随之上升，会导致出水温度低的问题，并减少下一级抽气量。当加热器上端差处于过大状态时，也会导致出水温度低的问题，并发生上一级抽气量上升、这一级抽气量下降的现象。再如，在加热器疏水切换方式中，选择了疏水泵。如果未能设置备用泵，当故障发生时，加热器中会发生疏水流动问题，同时，也不能排除凝汽器中排入疏水的现象。因此，需要对凝汽器真空抽气系统、回热加热器、给水泵等进行有效维护与优化处理。
2.2设备维护要点及优化措施
第一，当前回热加热器的性能、作用等相对增多，工作效率也有所提升。通过对回热加热器进行优化，可以提升设备能力，有利于增强抽气能级。具体操作中，应该以回热系统的优化为主，借助对抽气压力损失、上端差、下端差方面的控制，提高汽轮机内部抽气做功效率，进而达到改善汽轮机运行状态的目标。
第二，在330MW汽轮机的使用过程中，通过设置凝汽器能够提高热效率。但是，在实际的抽气设备选择过程中，需要以汽轮机排放蒸汽需求为准，根据排气处的数据统计分析，使凝汽器的真空度满足实际排气需要，预防真空度过降低后，可能造成的振动故障。例如，当前使用的喷射式真空抽气器类型相对较多，包括了蒸汽喷射、气体喷射、液体喷射真空泵。此时，在选择时，既应该注重对其类型、优势的分析，也应该对其投入成本加以对比。尽可能选择成本低、优势相对较的产品，以此完成对抽气系统的整体优化。
第三，在电动给水泵的运行方式中，定速给水泵需要借助调节锅炉给水阀的方式实现运行控制。如果发生低负荷运行现象，其中的大阀门会造成相应的节流损失。因而，可以采用变速调整方案，对定速给水泵进行优化处理。从原理方面看，变速调整主要是通过调整给水泵的转速，进而改变性能曲线。而且，当性能曲线改变存在困难时，也能够借助对工作点的调整达到优化目的。因此，建议将定速调节改成变速调整。另外，比较变速调节、给水流量调节，前者的优势相对明显，而且能够化解低负荷运行状态下，给水流量调节节能功效较差的实际问题。除此之外，还应从系统性管理角度出发，建立运行要素与运维管理指标相对应的管理体系。
结束语
总之，汽轮机的类型多，应用差异相对较大。为了在电力生产制造过程中，较好的发挥汽轮机的功能优势。一方面，应该加强对汽轮机运行原理的深入分析。另一方面，应该结合实际的汽轮机安装、调试情况，对其运行现状进行细致检查，并根据设备维护方案，制定一些有效的维护优化措施，以此提升发电厂汽轮机的应用优势。另外，“十四五”规划建议中已经明确提出了数字化发展目标。在该目标牵引之下，汽轮机的应用将逐渐向着智能化控制、智慧化管理的方向逐渐完成升级转型。因此，在当前阶段，建议增强对汽轮机运行数据库的建设，并做好相关设备维护数据的积累，为后续的智慧化管理提供数据支持。
参考文献
[1]张文峪.浅析汽轮机安装振动原因及防范策略[J].建筑·建材·装饰,2021，2(3):125-126.
[2]马庆江,朱晓旺.火电厂汽轮机调速保护系统异常及处理研究[J].电力系统装备,2021，16(3):109-110.
[3]黄柳燕,范志飞,苟小平,等.汽轮机蒸汽力对动叶变形影响的数值计算分析[J].东方汽轮机,2021，11(1):1-5.