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关于优化发电厂汽轮机组运行效率的思考

发表时间：2021/8/10 来源：《中国电力企业管理》2021年4月作者：严志渠

[导读] 现如今，随着电力产业的快速发展，而电力作为我国经济发展的支柱形成产业，对于推动我国国民经济建设，提高国民经济发展水平等具有非常重要的意义。发电厂汽轮机组在发电运行中占据了非常重要的地位，对机组的运行效率进行优化和提升，有利于降低其在日常工作中的能量消耗，节约成本，提升效率，以确保发电厂汽轮机组在工作中长期处于较好的状态。

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摘要：现如今，随着电力产业的快速发展，而电力作为我国经济发展的支柱形成产业，对于推动我国国民经济建设，提高国民经济发展水平等具有非常重要的意义。发电厂汽轮机组在发电运行中占据了非常重要的地位，对机组的运行效率进行优化和提升，有利于降低其在日常工作中的能量消耗，节约成本，提升效率，以确保发电厂汽轮机组在工作中长期处于较好的状态。
关键词：发电厂；汽轮机组；运行效率
        引言
        支持社会可持续发展的条件之一便是能源，基于当前能源紧缺的现实，实施节能降耗无疑更利于推动社会经济的持续发展。在发电厂中，汽轮机以水蒸气为重要工质，其工作原理为将热能迅速转变为机械能。汽轮机在运转过程中对水与燃料的消耗极大，因此，在汽轮机组的具体运行过程中，如何节省水和燃料无疑成为一个重要的研究课题。研究表明，有效提升汽轮机组的运行效率可以在一定程度上促进电厂节能增效的发展。
        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气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发电厂汽轮机组运行效率提升策略
        2.1对发电厂汽轮机组整体性的优化
        第一，在效率优化上要考虑到机组的使用性能问题，做好维修与养护的工作，强化运维管理的重要性。首先，要严格地按照相关的标准和规范对发电厂汽轮机组的操作情况进行执行，这样可以很好地降低操作方面的失误性问题。其次，要对整个系统当中的加热管道做好定期地处理工作，最重要的在于减少能源的消耗，提升供热的效率和质量。第二，在发电厂汽轮机组的整体运行过程中，对于管道的应用也需要做好检查与维修的工作，最重要的就是要避免管道泄露问题的出现。同时，对于燃料的添加量、速度等都要进行科学地控制。第三，在发电厂汽轮机组停止工作和启动工作的过程中，都要对水蒸气的温度问题高度重视，合理地控制水蒸气的温度是十分必要。
        2.2凝汽器真空优化
        首先我们要搞清楚造成凝汽器真空降低的原因是什么。经过对循环水系统、空气系统、轴封系统进行排查，以及相关数据进行分析，造成凝汽器真空降低的原因主要有四点:第一，在汽轮机内的循环水量不足。第二，在汽轮机运行时，真空泵内的水温一定维持在较高的状态。第三，疏水阀门存在内漏现象，加大了凝汽器的热负荷。第四，凝汽器的真空严密性差，容易出现气侧漏汽，造成凝汽器端温差大，最高端差可达10℃。

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凝汽器冷却面积、清洁度和严密性决定了机组真空。在特定负荷条件下，凝汽器真空与循环水的温度和流量有关。如果循环水的温度不同，那么其流量也将会出现一定的差别，所以，循环水泵的运行必须合理。解决方法：优化循环水泵的运行，循环水泵在高负荷工作时，可双循泵高速运行；当循环水当进水温度变化或机组负荷变化时，固定负荷区间，低速循泵、高速循泵搭配运行。在正常的工作中，应该根据机组负荷和循环水温度不同，采用不同的循环水泵运行方式，其次，可采用是降低射水泵的工作水温度方式来提高出力，比如采取掺凉或换热的方式，再次，注重对疏水系统管道和阀门的安装质量控制。在汽轮机系统日常稳定运行过程中，应落实对疏水管道及阀门的检修和维护，对疏水系统泄漏检测方式的不断创新，如采用测温枪和温度传感器，通过采取这些方法提高汽轮机运行效率。
        2.2主汽压力的优化与控制
        在发电厂汽轮机组的运行过程中，主汽压力是影响系统稳定性和运行效率的重要因素之一，所以对此进行优化和控制十分重要。在机组运行过程中如果初始的温度不发生变化，主汽的初始压力就会不断地增加，所以必须要保证排气的湿度是在合理范围之内的，确保机组系统可以稳定地运行下去，其质量和安全也会得到很好的保障。但是如果主汽初始的压力就非常高，已经超过了规定的承压范围之内，就必须要对主汽的阀门进行调节，重要的是保证进气的压力被控制在正常的范围数值之内。而在系统运行过程中其他的条件都不产生变化，主汽压力出现了降低的情况，就必须要将阀门调到更大，使进气的量不断地增加，这样才可以保证机组原有的负荷，才能够确保机组在运行过程中的安全性。此外，在系统运行过程中，主汽压力会随着运行而出现降低的情况，而不同的汽轮机组所产生的压力变化也是不同的。所以，在运行与维护过程中，最重要的就是要保证主汽压力的变化在规定的合理范围之内，这样才能够提升发电厂汽轮机组运行的稳定性与平衡性，才可以对运行效率进行很好地提升。
        2.3辅助系统优化措施
        原来汽封压力调节系统十分复杂，其逻辑比较器为机械式，受环境的影响而产生故障，导致运行维护难度加大。汽封压力设定值为现场手动设定，增加了运行人员的工作危险性，这不符合现代化工业生产要求。随着技术的不断进步，自动化程度更高的电厂生产控制系统的出现，原有的老式机械式控制仪表组件别自动化更高的控制系统代替。目前轴封采用的控制方法为：轴封平衡管压力经过压力变送器测量，然后通过压力变送器将压力信号送入控制系统，控制系统内设定值与实时参数进行比较，经过模块整定计算，将计算后的标准信号输入到电动调节阀或者气动隔膜调节阀的电气转换器开关，从而调整调节阀的开度，保证汽轮机轴封蒸汽压力在一定范围内稳定运行。
        结语
        在火电厂中，汽轮机扮演着一个十分重要的角色，汽轮机如果出现故障，那么不仅会影响火电厂的经济效益，而另一方面也会影响其社会效益。所以电厂的工作人员必须确保计算机能够正常运行，并且保证一定的运行效率，以便于减少资源的浪费，提高社会环境的建设工作效果，本文针对火电厂气机运行过程中所出现的问题及汽轮机管理的必要性进行分析，希望可以为广大的工程技术人员和科研人员提供一定的参考。
参考文献
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