电厂集控运行中汽轮机运行优化措施

李兆龙

摘要：随着电厂运行效率的不断提升，对电厂管理也提出了更高的要求，为保证电厂经济效益的最大化，工作人员越来越注重电厂的机控运行和机组的协调控制。电厂汽轮机实际运行状况，对电厂发电能力具有直接影响。汽轮机运行质量及效率可直接影响到电力资源供应质量及效率，需采用更加先进的集控运行手段，对汽轮机运行状态进行严格监控。汽轮机作为电厂的核心设备之一，其运行效率直接影响电厂的生产效率。根据汽轮机的组织结构及运行原理，分析电厂集控运行中汽轮机运行中存在的问题，并在配汽方式、启停、机组能力以及密封水系统等方面提出优化改进措施。

关键词：电厂集控;集控运行;汽轮机运行

引言

电能作为清洁能源之一，是我国能源结构中的重要构成部分，与人们的日常生活以及社会生产活动密切相关。近年来，随着社会发展，电能需求量不断增加，促使电厂不断革新技术、改进设备，提升发电效率，以满足社会用电需求。汽轮机自20世纪50年代应用于电厂以来，至今已有70余年的历史，极大提升了电厂的运行效率。但是社会在不断发展，技术也在不断进步，随着我国能源结构的优化调整，需要电厂要保持高效率的电能输出，就必须要对汽轮机的运行进行优化，不断提升汽轮机的运行状态与效率，在降低能源的基础上持续提升电厂发电量。

1电厂集控运行系统概述

目前火力发电厂的发电机组已经基本上实现了集控运行的管理目标，电厂在运行过程中所选择的控制方式主要包括分级控制、综合控制以及分散式控制3种方式。综合控制方式也就是指电厂在运行过程中以通信系统为主，通过与集控系统进行有机结合建立出的全新管理模式;使用综合控制方式，数据传输的效率更高，而且能够保证数据传输的精准度，可以有效提高电厂运行和机组管理的效率;分级控制方式主要是指机组在运行时，每一个系统都要建立一个管理层不同的系统，管理层具备独立性又具备独立性，又具备相互联系性，这样就能够对整个电厂进行有效的管理;使用分散式控制方式很容易受到系统运行的影响，导致机组出现故障，而且一旦出现故障，会对整个电厂的运行效率产生极大的影响。

2电厂集控运行中汽轮机问题

2.1汽轮机疏水系统问题

疏水系统是汽轮机内部重要组成部分，在实际运行期间经常会出现各类故障问题。具体来说，汽轮机疏水系统内部结构较为复杂，对综合管理、维护工作要求更高。维护工作者无法在短时间内清理复杂的疏水系统，致使内部故障问题发生。同时，疏水系统的阀门处于长期运行状态下，磨损较大，经常出现泄露情况。如果汽轮机内部水蒸气泄漏，甚至扩散到凝汽装置中，会使凝汽装置出现异常变化，汽轮机整体运行效率降低。

2.2自动化水平较差

随着技术水平的进一步发展，工业生产过程中融入了大量的自动化装置，以此来提高工业生产的效率和质量。锅炉汽轮机运行时自动化控制装置应用效率很低，甚至很多锅炉并没有引进自控装置，工作人员并不能完全掌握准确的数据信息，很难及时调整锅炉的运行状态，电机在运行时也会受到一定的限制，会进一步出现能源浪费的问题。

2.3过热汽温系统运行问题

当电厂集控运行时，其系统常常出现过热汽温控制系统不准确的现象，过热汽温系统在控制过程中，电厂在生产时其所运行的给水温度、燃烧用的过量空气、燃水比例等都会导致过热汽温系统受到影响或干扰。根据这一状况，电厂集控运行技术的改进需要将以上所带来的干扰现象纳入完善范围中，并对电厂集控运行过程中的内部环境进行科学规划，从而合理设置电厂集控运行的各项系统。

3电厂集控运行中汽轮机运行优化措施

3.1加强汽轮机综合管控力度

为使汽轮机能够在电厂集控运行中发挥出重要作用，要加强汽轮机综合管控力度，确保汽轮机能够在电厂集控系统内安全高效运行。首先，相关管理部门应当细致分析集控运行系统运行状态，增强汽轮机内部中心微处理器控制效果，确保汽轮机内部硬件能够取得到全面监管与维护;其次，在汽轮机集控运行期间，需要对集控系统的整体性能进行强制维护处理，确保集控系统内部的汽轮机能够得到全面管理，使汽轮机操作流程更加规范;最后，注重对电厂集控系统的运行状态进行全程把控，定期对汽轮机进行维护与检查，实现对汽轮机故障的及时高效处理。要求电厂内部汽轮机的运行参数需要时刻保持在设计范围之内，从根本上降低系统故障问题发生的几率，从根本上提升集控系统中汽轮机运行效果。

3.2更新汽轮机启停方案

常规模式下，汽轮机的启动方式以高中压缸联合启动方式为主，启动过程包含锅炉点火、暖管冲动、转子升速暖机、并列接带负荷等;汽轮机的停机过程并非骤然完成，而是在一段时间内，各部件的工作均会逐渐停止，进汽量会逐渐降低，直至完全停止，最终关闭主汽门（各零部件的温度也会随之缓慢降低）。对汽轮机的启停过程进行梳理后，可将优化的重点放在如下方面：（1）基于汽轮机转子在运行过程中的损耗率、寿命、受热变形情况、膨胀差值等，精确计算针对转子的温度和变化率，减小误差;（2）进入汽轮机的温度变化率会随着机组设备放热系数的变化而变化，故将之控制在相对稳定，能量浪费幅度较小的范围之内，具备较高的可行性。

3.3配汽方式优化

汽轮机采用复合型配汽方式，只有当汽轮机处于高负荷状态运行时，才能保持较高的运行效率和较低的能耗，但在汽轮机启动或者低负荷状态运行时，损耗比较大，运行效率不高。针对这种情况，可以考虑采用三阀式配汽方式，这种配汽方式不仅可以有效分担运行负荷，同时对于调节级要求相对较低，节能效果良好[3]。三阀式配汽方式下，无论汽轮机处于高负荷运行状态还是低负荷运行状态，都能实现有效调节，并且三阀式配汽方式流通性能良好，瞬间转换效率較高，可以有效降低能耗。

3.4生产设备保护

电厂生产过程中的紧急保护系统的职能在于保障汽轮机组与工作人员的安全、降低生产风险。工作人员应当在充分结合系统功能特性的基础上，将其与集控运行与汽轮机协调控制方式配合起来，此举可有效保护电厂的生产设备。当集控运行及汽轮机协调控制方式发挥作用时，在电厂生产设备出现故障的情况下可及时关闭汽轮机协调控制系统，此举可有效缩小设备故障的影响范围，后续的处理工作开展难度也就会大大降低，在实际的生产设备运行中，紧急保护系统可帮助工作人员及时了解设备的运行工况，此举可大大加强生产设备保护措施的针对性。

结束语

综上所述，在当前全球范围内能源紧张的背景下，电厂必须要不断优化设备、革新技术，以提升电厂的电能输出效率。基于热力学原理，新蒸汽参数越高、汽轮机排汽压力越低，热力循环的热效率便会越高。围绕此两项原理对汽轮机进行硬件改造，已经获得了成功。在此基础上，根据汽体动力学方面的三维流动理论、湿蒸汽双相流动理论;强度方面的有限元法;振动方面的快速傅里叶转换等理论，均可解决汽轮机优化运行过程中面临的材料制约问题。当单片的功率进一步提升，汽轮机的效率也会随之加强。

参考文献：

[1]李伟统，闫妍，许波.探讨电厂集控运行中汽轮机运行优化策略[J].科技创新与应用，2019（36）：155-156.

[2]董文强.火力发电厂汽轮机组辅机运行存在的问题及优化方法分析[J].大科技，2013（12）：74-75.

[3]张鸿飞.电厂集控运行中汽轮机运行优化措施探讨[J].电力系统装备，2018（12）：255-256.