摘 要：汽輪機(jī)能損分析是火電廠優(yōu)化運(yùn)行的重要依據(jù)，也是一種重要的定量分析過(guò)程。文章以青海華電大通發(fā)電有限公司為例，首先闡述了青海華電大通發(fā)電有限公司汽輪機(jī)情況，其次，分析了一些主要運(yùn)行參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量，同時(shí)，重點(diǎn)探討了動(dòng)態(tài)過(guò)程中汽輪機(jī)能損分析問(wèn)題，具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：動(dòng)態(tài)過(guò)程；汽輪機(jī)；能損分析；火電廠；優(yōu)化運(yùn)行

前言

汽輪機(jī)能損分析是火電廠優(yōu)化運(yùn)行的重要依據(jù)，也是一種重要的定量分析過(guò)程。我國(guó)有些火電廠的汽輪機(jī)能損分析只能對(duì)某些熱力指標(biāo)引起的熱損失及偏差予以明確，但還不能指導(dǎo)操作人員如何采取相應(yīng)的措施來(lái)消除不穩(wěn)定工況，如何對(duì)對(duì)比工況予以優(yōu)化等，存在著較多的問(wèn)題。文章以青海華電大通發(fā)電有限公司為例，就火電廠優(yōu)化運(yùn)行中汽輪機(jī)能損分析問(wèn)題進(jìn)行討論。

1 青海華電大通發(fā)電有限公司汽輪機(jī)情況

青海華電大通發(fā)電有限公司共裝有兩臺(tái)上海汽輪機(jī)有限公司設(shè)計(jì)制造，型號(hào)為N300-16.7/538/538/H156型汽輪機(jī)，機(jī)型為亞臨界、一次中間再熱、單軸、雙缸、雙排氣、一次中間再熱、冷凝式汽輪機(jī)。此型機(jī)組是上海汽輪機(jī)廠引進(jìn)美國(guó)西屋公司技術(shù)制造的。#1汽輪發(fā)電機(jī)組于2006年2月11日投產(chǎn)，#2汽輪發(fā)電機(jī)組于2006年12月27日投產(chǎn)發(fā)電。該汽輪機(jī)本體由轉(zhuǎn)動(dòng)和靜止兩大部分組成，轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括葉柵、葉輪、主軸、聯(lián)軸器及其緊固件，靜止部分包括汽缸噴咀室、靜葉持環(huán)（隔板套）、汽封、軸承、軸承座、滑銷(xiāo)系統(tǒng)、機(jī)座、有關(guān)緊固件組成。機(jī)組整個(gè)通流部分由高壓、中壓和低壓三部分組成。高壓汽缸內(nèi)有一個(gè)部分進(jìn)汽調(diào)節(jié)的沖動(dòng)級(jí)，和十一個(gè)反動(dòng)式的壓力級(jí)，中壓缸有九個(gè)反動(dòng)式的壓力級(jí)，低壓部分為兩分流式，每一流由七個(gè)反動(dòng)式壓力級(jí)組成，全機(jī)共35級(jí)。高壓蒸汽經(jīng)兩個(gè)高壓聯(lián)合汽門(mén)后，由高壓上缸三根和下缸三根進(jìn)汽導(dǎo)管連接到高壓缸的噴咀室，蒸汽在高壓缸內(nèi)做完功，通過(guò)高壓外下缸的一個(gè)排汽口流到鍋爐再熱器，蒸汽再熱后，通過(guò)兩個(gè)中壓聯(lián)合汽門(mén)從中壓缸下部進(jìn)入中壓缸的進(jìn)汽室，蒸汽流經(jīng)中壓葉片做功后，通過(guò)連通管到低壓缸，經(jīng)低壓進(jìn)汽導(dǎo)流環(huán)分流經(jīng)調(diào)閥端及電機(jī)端各7級(jí)葉片后排入凝汽器。

2 一些主要運(yùn)行參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量

2.1 主蒸汽流量與再熱蒸汽流量

再熱蒸汽流量及主蒸汽流量是傳統(tǒng)確定N300-16.7/538/538/H156型汽輪機(jī)之類(lèi)大型汽輪機(jī)各段抽汽壓力、工作效率、監(jiān)視通流狀況的主要參數(shù)。但是由于再熱蒸汽管道管徑大、數(shù)量多，檢修維護(hù)困難，設(shè)備投資大等原因而使得不裝流量測(cè)量裝置的現(xiàn)象日益增多。

由于大型汽輪機(jī)組都沒(méi)有了再熱流量裝置，因此，再熱流量=新汽流量+再熱汽減溫水量-高壓缸回?zé)岢槠?高壓缸前后軸封漏汽量。但值得注意的是，鍋爐通常都會(huì)存在著排污現(xiàn)象，鍋爐產(chǎn)生的新汽量不等于給水量。對(duì)于那些無(wú)主蒸汽流量的汽輪機(jī)組，主蒸汽流量只能基于給水流量來(lái)進(jìn)行計(jì)算。另外，產(chǎn)生的蒸汽中通常視為不帶鹽，也不帶水，可基于鍋爐水的鹽平衡來(lái)求得鍋爐的排污量，進(jìn)而得出主蒸汽量。因主蒸汽流量測(cè)量誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于給水測(cè)量誤差，因此，給水測(cè)量誤差可被接受。

2.2 新傳感器的研究

國(guó)外學(xué)者通常會(huì)利用研制傳感器及相應(yīng)軟件來(lái)推進(jìn)火電廠的優(yōu)化運(yùn)行，如監(jiān)測(cè)空氣泄漏、凝汽器循環(huán)水流量、凝水不明泄漏，如連續(xù)檢測(cè)潤(rùn)滑油中含有粉末顆粒的大小、成份等，如直接測(cè)量排汽濕度，如檢測(cè)軸承狀態(tài)等。此外，還開(kāi)發(fā)出了諸如真空變壞原因分析、處理措施、變化趨勢(shì)等提示性能監(jiān)測(cè)診斷的軟件。

2.3 軸封漏汽量

軸封漏汽量問(wèn)題是汽輪機(jī)能損分析的難點(diǎn)問(wèn)題，主要原因在于很大一部份軸封漏汽量都會(huì)與主汽流、回?zé)岢槠嗷セ旌?，進(jìn)而改變這些汽流的溫度，對(duì)各相應(yīng)段的工作效率會(huì)造成較大的影響，從而使得在試驗(yàn)后亦很難計(jì)算熱力循環(huán)、畫(huà)出正確的汽態(tài)線。正由于很難精確地測(cè)出軸封漏汽量，因此，汽輪機(jī)制造廠應(yīng)考慮留有必要的測(cè)點(diǎn)位置。

3 動(dòng)態(tài)過(guò)程中汽輪機(jī)能損分析

3.1 動(dòng)態(tài)問(wèn)題

汽輪機(jī)能損分析還存在著動(dòng)態(tài)過(guò)程問(wèn)題，主要原因在于有較大的中間容積存在于熱力系統(tǒng)中，會(huì)在動(dòng)態(tài)過(guò)程中存在著較為明顯的時(shí)間滯后現(xiàn)象，不能基于此來(lái)對(duì)能損進(jìn)行分析計(jì)算。

3.2 待穩(wěn)態(tài)時(shí)方才計(jì)算

等穩(wěn)定后再算是一種我國(guó)電力行業(yè)常用的一種處理動(dòng)態(tài)滯后問(wèn)題的方法，不穩(wěn)定則不進(jìn)行汽輪機(jī)能損分析計(jì)算，只要穩(wěn)定下來(lái)之后才會(huì)進(jìn)行汽輪機(jī)能損分析計(jì)算。但是值得注意的是，穩(wěn)定不是絕對(duì)的，而是相對(duì)的。在動(dòng)態(tài)擾動(dòng)后，如真空、給水溫度等參數(shù)通常需要較長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定，而在這段時(shí)間內(nèi)，又有可能其他的參數(shù)會(huì)出現(xiàn)擾動(dòng)，因此，待穩(wěn)態(tài)時(shí)方才計(jì)算的方法實(shí)際應(yīng)用較為困難。

3.3 考慮動(dòng)態(tài)過(guò)程影響

為了克服中間容積慣性在所受擾動(dòng)后所造成的影響，務(wù)必要確定一些主要的中間容積參數(shù)。通常較易確定抽汽量、高加出水溫度、除氧器出水溫度、凝汽器真空等參數(shù)，那么可基于這些參數(shù)在單位時(shí)間內(nèi)的變化情況來(lái)推導(dǎo)出此容積中儲(chǔ)存蒸汽量的變化，進(jìn)而對(duì)汽缸內(nèi)各段流量進(jìn)行準(zhǔn)確地計(jì)算，進(jìn)而完成能損分析。還有一種方法，就是考慮動(dòng)態(tài)過(guò)程影響，可以在計(jì)算中建立動(dòng)態(tài)仿真模型來(lái)予以調(diào)用，而動(dòng)態(tài)模型精度可結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、擾動(dòng)時(shí)參數(shù)變化等來(lái)計(jì)算。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，火電廠優(yōu)化運(yùn)行中汽輪機(jī)能損分析問(wèn)題的討論極為重要，能夠?yàn)榇_保汽輪機(jī)組的全面經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行發(fā)揮出較大的作用。

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