李譚領(lǐng)

摘 要 隨著我國(guó)工業(yè)化和城市化進(jìn)程不斷加快，社會(huì)對(duì)電能的需求也顯著增加，為了保證社會(huì)日益擴(kuò)大的用電需求，在合理區(qū)間內(nèi)擴(kuò)大電廠數(shù)量和電廠規(guī)模的同時(shí)，更要保障現(xiàn)有電廠的穩(wěn)定高效運(yùn)行。在電廠集控運(yùn)行中，汽輪機(jī)作為核心部件，其運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和工作效率，會(huì)對(duì)電廠的發(fā)電效率和實(shí)際效益產(chǎn)生較大影響。

關(guān)鍵詞 電廠汽輪機(jī)輔機(jī);設(shè)計(jì);運(yùn)行優(yōu)化

1電廠汽輪機(jī)部分輔機(jī)設(shè)計(jì)及實(shí)際優(yōu)化方案

1.1 以凝汽設(shè)備為對(duì)象開展優(yōu)化工作

凝汽設(shè)備是凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組一組很重要的設(shè)備。凝汽器的主要作用是在汽輪機(jī)的排汽口建立并保持高度真空。將低壓缸排出的蒸汽凝結(jié)成水，然后回收到給水系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)利用。凝汽設(shè)備主要包括：凝汽器、真空泵（或抽汽器）、凝結(jié)水泵。影響凝汽器真空度的原因有很多：如循環(huán)水入口水溫、凝汽器端差、循環(huán)水的溫升、換熱面積、冷卻水量、蒸汽負(fù)荷、真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性等。在設(shè)計(jì)階段，凝汽器真空度的最佳選擇設(shè)計(jì)。循環(huán)冷卻水溫取決于環(huán)境溫度，相對(duì)穩(wěn)定。蒸汽負(fù)荷是根據(jù)鍋爐來汽及抽汽系統(tǒng)決定的，一般汽機(jī)及鍋爐選好后，這些數(shù)值都是比較確定的數(shù)據(jù)。而當(dāng)換熱面積一定的情況下，只有增加冷卻水量才能是提高凝汽器的真空度，冷卻水量的增加會(huì)導(dǎo)致循環(huán)水泵的流量增大，則導(dǎo)致循環(huán)水泵的能耗增加。故設(shè)計(jì)階段考慮的真空最佳數(shù)值，則是提高真空度可以使汽機(jī)能耗的減小與增加水量使循環(huán)水泵能耗的增加的比較最佳值。在運(yùn)行階段，提高凝汽器真空度的方式分析。在機(jī)組運(yùn)行階段，凝汽器真空度的緩慢及快速下降，則分析一下原因：

（1）真空系統(tǒng)嚴(yán)密性。真空系統(tǒng)不嚴(yán)密，導(dǎo)致空氣從外部漏入，使系統(tǒng)內(nèi)不飽和蒸汽量變多，真空度下降。具體表現(xiàn)出來的現(xiàn)象是：汽輪機(jī)的排汽溫度與循冷卻水出口的溫差變大。

（2）循環(huán)水量減少或者暫時(shí)中斷。循環(huán)水量減少會(huì)使冷卻不及時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致真空度下降。

（3）循環(huán)水的水溫增高。循環(huán)水的水溫是根據(jù)室外溫度及冷卻塔的冷卻效果而改變，若電廠所在地區(qū)的氣候溫度升高或者冷卻塔故障會(huì)導(dǎo)致冷卻水溫升高，進(jìn)而導(dǎo)致真空度下降。

（4）真空泵或者射水抽氣器故障。工業(yè)水水溫升高，使抽氣室壓力升高，降低了抽氣器的效率。

根據(jù)以上分析，在設(shè)計(jì)階段要考慮好最佳的循環(huán)水量及冷卻塔的冷卻面積，要選取好換熱的最佳端差，使我們?cè)O(shè)計(jì)的真空度為最佳。在設(shè)備采購(gòu)階段，要選取減少泄露真空，質(zhì)量好點(diǎn)的設(shè)備。在運(yùn)行階段，真空系統(tǒng)的安全閥、法蘭及疏水門等處要常檢查，定期維修;夏季工況，可以補(bǔ)充冷卻水方式及增加冷卻塔的冷卻風(fēng)量，使循環(huán)水溫增加的少些。循環(huán)水泵、冷卻塔、真空泵等設(shè)備也要定期維護(hù)，做到少出故障，安全正常運(yùn)行。

1.2 以高壓加熱器為對(duì)象開展優(yōu)化工作

高壓加熱器是汽機(jī)熱力循環(huán)系統(tǒng)最重要設(shè)備之一，它的工作原理是利用汽輪機(jī)的抽汽來加熱進(jìn)入鍋爐的給水的溫度。此設(shè)備和低壓加熱器及除氧器等設(shè)備構(gòu)成了汽輪機(jī)的給水加熱系統(tǒng)，它在系統(tǒng)中起到了換熱器的作用。一般情況下，高壓加熱器設(shè)計(jì)為表面式換熱器，蒸汽和水通過管板等介質(zhì)來交換熱量。高加設(shè)備若發(fā)生故障造成停運(yùn)，則會(huì)使輸送到鍋爐的給水溫度大大降低。鍋爐內(nèi)水的吸熱量增加，水的蒸發(fā)量相對(duì)減少，熱經(jīng)濟(jì)性降低，煤耗增加。蒸汽在鍋爐中的加熱度提高，引起過熱蒸汽溫度提高，會(huì)燒壞鍋爐過熱器。高加設(shè)備運(yùn)行的好壞也直接影響汽輪機(jī)組的安全運(yùn)行，高壓加熱器管束泄漏輕則影響汽輪機(jī)組跳閘，重則會(huì)發(fā)生汽輪機(jī)水擊，對(duì)汽輪機(jī)設(shè)備造成損壞。高壓加熱器的損壞原因大部分是由于高加管束泄漏。而造成管束泄漏的原因有以下方面：

（1）機(jī)組運(yùn)行時(shí)，暖管時(shí)間不充足。進(jìn)入高加的給水與蒸汽對(duì)管束產(chǎn)生很大沖擊力，管束兩側(cè)的溫差對(duì)材質(zhì)的屈服強(qiáng)度產(chǎn)生很大影響。沖擊力的累加超過了管束材料的屈服強(qiáng)度，管束變形，造成了管束泄漏。

（2）給水中的溶氧量超標(biāo)。溶氧量超標(biāo)會(huì)對(duì)管束造成腐蝕，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。

（3）設(shè)備管束結(jié)垢，不及時(shí)清理，使管束應(yīng)力變小，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行造成管道泄漏。

針對(duì)以上問題，高壓加熱器優(yōu)化運(yùn)行措施如下：

（1）運(yùn)行之前、停機(jī)之后要暖機(jī)，減少管束兩側(cè)端差的數(shù)值，減少管束兩次的熱沖擊，緩解管道變形。

（2）運(yùn)行中加強(qiáng)對(duì)給水水質(zhì)的監(jiān)督，嚴(yán)格控制給水的pH。

（3）及時(shí)清理水垢，通過大小修機(jī)會(huì)，增加對(duì)水垢的清理次數(shù)及化學(xué)清洗次數(shù)。長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)，要進(jìn)行充氮保護(hù)。

1.3 以冷卻塔為對(duì)象開展優(yōu)化工作

冷卻塔根據(jù)冷卻介質(zhì)分為空冷塔和濕冷塔。本文只講空冷塔的優(yōu)化設(shè)計(jì)?？绽渌某跏级瞬钍怯绊懣绽錂C(jī)組經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行最重要的指標(biāo)之一。初始端差簡(jiǎn)稱ITD，指熱交換前空冷凝汽器入口設(shè)計(jì)點(diǎn)排汽溫度與冷卻空氣入口設(shè)計(jì)點(diǎn)溫度的差值。影響初始端差的因素有很多：廠址氣象條件、空冷系統(tǒng)的總投資額度、不同排汽參數(shù)的汽機(jī)設(shè)備費(fèi)與年少發(fā)電量的差值比較等。在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)根據(jù)需要冷卻的蒸汽量及熱負(fù)荷、設(shè)計(jì)溫度、海拔等溫度，選擇，初步選取幾種不同ITD參數(shù)時(shí)的風(fēng)扇數(shù)及冷卻塔大小等參數(shù)，計(jì)算每種方案下的運(yùn)行費(fèi)用及投資費(fèi)用，然后作對(duì)比，選取最佳方案[1]。

2電廠汽輪機(jī)輔機(jī)的技術(shù)改進(jìn)措施

2.1 改進(jìn)輸送水體系

輸送水體系對(duì)輔機(jī)的正常運(yùn)作有著至關(guān)重要的影響，一旦輸送水體系出現(xiàn)震蕩等問題，便會(huì)導(dǎo)致水泵口出現(xiàn)崩裂，甚至是大量漏水的現(xiàn)象，對(duì)電廠造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。這種問題的產(chǎn)生與輸送水體系不合規(guī)格有著密切關(guān)系，改進(jìn)方法為在凝氣設(shè)備處直接安置與空氣接觸的輸送水泵，這樣便可有效的消除由于水泵沖撞而產(chǎn)生的震動(dòng)情況。

2.2 進(jìn)一步對(duì)輸送水位調(diào)控力度進(jìn)行加強(qiáng)

電廠汽輪機(jī)輔機(jī)在運(yùn)行過程中，會(huì)受到輸送水位高低的影響，所以為了更好地提高汽輪機(jī)輔機(jī)的工作效率，則需要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。在輔機(jī)工作過程中，其輸送水位通常情況下會(huì)達(dá)不到預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，從而導(dǎo)致輸送水處的溫度出現(xiàn)升高的情況，甚至還會(huì)有氣流沖擊問題的發(fā)生，所以需要對(duì)輸送水位高度預(yù)期的設(shè)計(jì)進(jìn)行降低，這樣才能提高其靈活性，確保其操作范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。同時(shí)還需要對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來確保方案的最優(yōu)性。另外還需要對(duì)輸送水位的支撐高度進(jìn)行提高，這也會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送水位調(diào)控力度的改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王旋.對(duì)于火電廠大型汽輪機(jī)的安裝與運(yùn)作故障的分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（2）：120.