張宏博

摘要：火電廠生產(chǎn)中的關(guān)鍵部件就是汽輪機，他可以把水蒸汽熱能轉(zhuǎn)化成機械能，為火力發(fā)電進行準備，但是汽輪機是一個易損件，經(jīng)常會出現(xiàn)故障影響發(fā)電。本文就這一問題展開討論，為火電廠的汽輪機優(yōu)化獻言獻策。

關(guān)鍵詞：火電廠;汽輪機;運行優(yōu)化

1 火電廠汽輪機工作原理

在火電廠中最關(guān)鍵的部件就是汽輪機，并且它消耗的能量最大。因此為了提高發(fā)電量，就要對汽輪機進行更新?lián)Q代。在這里先介紹一下汽輪機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)在全國的火電廠基本都使用的旋轉(zhuǎn)式的汽輪機，這種設(shè)備是通過一些機械裝置，把水蒸汽熱能轉(zhuǎn)化成機械能。因為這種機械裝置在運行中會產(chǎn)生很多種能量轉(zhuǎn)化。汽輪機因為內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同可以分成好幾個種類，對汽輪機的劃分是這樣的：分為單級汽輪機和多級汽輪機。

多級汽輪機還可以細分為速度級、沖動級和反動級三種，這種劃分是根據(jù)熱能轉(zhuǎn)換為機械能的形式劃分的。速度級是有兩排葉子，在噴嘴處蒸汽膨脹然后就產(chǎn)生了動能，沖動級也是一種利用水蒸汽熱能轉(zhuǎn)化成機械能的一種汽輪機，反動式汽輪機也是在結(jié)構(gòu)上略有不同，其作用也是適用于火力發(fā)電的。

在觀察了汽輪機內(nèi)部結(jié)構(gòu)以后，我們看到雙列速度級的做功量相當于6-8個反動級，相當于3-4個沖動級，目前雙列速度級有點問題所以退出了使用，現(xiàn)在一般就用一個速度級。

2 火力發(fā)電廠汽輪機運行狀況

通過這些描述大家比較細致的了解了汽輪機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且我們也看到汽輪機設(shè)計的目的是為了節(jié)能和衡量的轉(zhuǎn)換，所以火力發(fā)電廠在安裝汽輪機的時候都要小心謹慎，生怕設(shè)備砸在自己手里。

大家知道火力發(fā)電機組經(jīng)常會出現(xiàn)一些狀況，現(xiàn)在火力發(fā)電還有很多不盡如人意的地方，這些問題都會影響到火力發(fā)電的效率。在這里我們研究一下汽輪機所存在的一些問題，汽輪機在發(fā)電的時候有一個額定的指標，在實際工作中如果超過了這個額定指標，汽輪機就會出現(xiàn)技術(shù)故障，一般會表現(xiàn)為汽輪機內(nèi)部產(chǎn)生回水，散熱也會出現(xiàn)狀況，發(fā)生這樣的情況就會影響到電廠發(fā)電。

要是汽輪機內(nèi)部回水出現(xiàn)錯誤，如果密封不嚴就會產(chǎn)生泄露，會影響到加熱水從旁路涌出來，所以就會影響機組的正常運營。還有的時候會影響到加熱器的上面出現(xiàn)高壓現(xiàn)象。這樣的話就會降低汽輪機內(nèi)部的水溫，受此影響會造成本機的汽量驟減，上一級的汽量增加。還有的時候會出現(xiàn)汽輪機的加熱段下面增加，這樣的話會出現(xiàn)和剛才正好不一樣的現(xiàn)象。要解決這個故障如果直接斷電就可能把汽輪機整費了，發(fā)生這樣的問題是因為水泵上水的溫度和正常的不一樣造成的。如果不解決掉這個錯誤，就會形成內(nèi)部水源在循環(huán)時水溫偏低，那么就會影響到發(fā)電。

另外汽輪機還會出現(xiàn)旁路泄露現(xiàn)象，如果問題可以隨時被發(fā)現(xiàn)然后得到妥善處理，這樣就不會產(chǎn)生大的事故。如果熱水泄露很多就要停機檢修那樣就會影響發(fā)電，現(xiàn)在為了可以快速的給汽輪機換水，就要用水泵來抽水。但是水泵也經(jīng)常出故障，那樣的話抽出來的水就倒灌進汽輪機內(nèi)部，這樣的話這個汽輪機組就要癱瘓了。

3 火力發(fā)電廠汽輪機運行優(yōu)化策略

上文筆者用了大段篇幅描述了汽輪機在工作中出現(xiàn)的幾種故障，為了提高汽輪機的發(fā)電效率，那就要對汽輪機進行優(yōu)化處理，來激發(fā)它的運行潛力。在以上的分析中大家也看出來了，汽輪機的內(nèi)部加熱器容易出故障，給水泵和冷凝器都容易引發(fā)故障。所以重點是對這三個部件進行優(yōu)化改進，就可以有效的控制事故提高發(fā)電效率。下面咱們就分別給這三個關(guān)鍵部件進行升級。

3.1回?zé)峒訜崞鲀?yōu)化方案

回?zé)峒訜崞髡５那闆r下，整個汽輪機組就可以進行工作了，對回?zé)峒訜崞鞯膬?yōu)化可以提高汽輪機的安全使用，汽輪機內(nèi)部加熱器會出現(xiàn)故障，是因為汽輪機內(nèi)部的抽氣系統(tǒng)有問題了，如果抽氣的壓力過高就會導(dǎo)致汽輪機要多做功，這時就要改變加熱器上端或者下端的壓力這樣就可以多做功，做功越多內(nèi)部能級就高，所以通過控制汽輪機的兩端壓力就可以對其優(yōu)化。

3.2給水泵優(yōu)化

目前我廠采用了變頻電動給水泵。這是一種比較先進的水泵，它是在電動給水泵的基礎(chǔ)上加上了變頻功能改造而來的一種新型水泵，在實際生產(chǎn)中因為它的很多優(yōu)點深受電廠歡迎。用這種水泵可以帶來很好的經(jīng)濟利益，因為它可以保持液力耦合器不動，又實現(xiàn)變頻調(diào)速的作用，真是一舉兩得所以變頻調(diào)速是實現(xiàn)液力耦合器泵輪調(diào)速的最佳方式，而且可以節(jié)電20%以上這樣就符合了國家關(guān)于降低能耗20%的基本國策，為電力企業(yè)改革作出了貢獻，這種調(diào)速方法很值得推廣。

定速給水泵是汽輪機工作的基本方式，定速給水泵的工作要依靠鍋爐給水閥門來控制給水的速度，但如果在機組低谷的時候用這種方式調(diào)節(jié)，只會引起汽輪機的更大損失。

通過研究給水泵內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，對水泵的轉(zhuǎn)速進行了優(yōu)化，讓它可以很好地控制水流量，通過對水泵的優(yōu)化就解決了問題，因為以前那種比較繁瑣的模式，通過優(yōu)化不僅對給水泵有好處，還可以優(yōu)化氣動泵。

3.3凝汽器真空抽氣系統(tǒng)的優(yōu)化

凝汽器真空抽氣系統(tǒng)是整個火力發(fā)電系統(tǒng)跟汽輪機基本一樣重要的一個組成部分，它的正常運轉(zhuǎn)關(guān)系到整個機組的命運。如果出現(xiàn)真空抽氣系統(tǒng)漏汽，就會造成真空水泵抽氣系統(tǒng)不穩(wěn)定工作，現(xiàn)在的結(jié)果構(gòu)思是，把冷凝器內(nèi)部改成真空狀態(tài)這樣的優(yōu)化方案，又可以提高電廠的發(fā)電率。

3.4優(yōu)化節(jié)能運行

要經(jīng)常清理過鍋爐的臟東西，在每天的生產(chǎn)中工作人員要及時的清理鍋爐，要科學(xué)的清理鍋爐，定制一張表格定期的進行有規(guī)律的清理工作，科學(xué)的給出清理周期。這樣可以提高鍋爐的熱量，讓燃料可以充分燃燒這樣可以保障鍋爐安全、正常運轉(zhuǎn)。還要保證鍋爐汽壓的控制，鍋爐出事故大都是由汽壓引起的。汽壓過高會產(chǎn)生爆炸的危險，汽壓過低就會降低效率，浪費大量資源。

3.5空冷機組優(yōu)化運行

在我國煤多水少的地區(qū)直接空冷機組很受歡迎，我廠也是采用了這種空冷機組，在使用過程中也有一些問題比如：背壓高、真空密封差、容易發(fā)生凍結(jié)等問題。如果嚴重的話會影響機組的安全運營。汽輪機的排汽直接用空氣來冷凝就是直接空冷，它的優(yōu)點是設(shè)備少、系統(tǒng)簡單、占地小調(diào)節(jié)靈活。缺點是真空系統(tǒng)過大，泄漏點不好找，容易造成凝結(jié)水溶氧超標，受環(huán)境影響大。

4結(jié)束語

改革開放以來，我國經(jīng)濟高速的發(fā)展，那么用電量也在逐年攀升。這樣的話就不得不提高產(chǎn)電輸變電的能力了，所以很多火力發(fā)電廠都在鼓足干勁奔小康，本文通過對火電廠的汽輪機的介紹，明白了汽輪機的保養(yǎng)和使用，可以幫助企業(yè)多發(fā)電。

參考文獻：

[1]閆水保，韋紅旗，徐治皋，等. 熱力系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化模型[J]. 中國電機工程學(xué)報，2004，24（ 4） .

[2]丁大圣 .火電廠節(jié)能減排的必要性與對策分析[J ].煤炭技術(shù) .2013.

（作者單位：國電懷安熱電有限公司）