高海賓

摘 要：電廠集控運(yùn)行包括集中管理與分散控制，主要負(fù)責(zé)電廠機(jī)組的運(yùn)行、調(diào)節(jié)、控制和技術(shù)管理，確保電廠機(jī)組高效運(yùn)行。機(jī)組協(xié)調(diào)控制是控制機(jī)組內(nèi)外能量合理配合，使其保持平衡，并調(diào)節(jié)壓力和功率之間的沖突矛盾，確保機(jī)組對(duì)外功率和調(diào)頻能力，有效控制蒸汽壓力誤差。有效進(jìn)行強(qiáng)化電廠集中控運(yùn)行以及發(fā)電機(jī)組協(xié)調(diào)控制，可以有效確保機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，提升電廠生產(chǎn)管理水平。

關(guān)鍵詞：火電;廠集控運(yùn)行;危險(xiǎn)點(diǎn);預(yù)控方法研究

引言

電能作為清潔能源之一，是我國能源結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)成部分，與人們的日常生活以及社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)密切相關(guān)。近年來，隨著社會(huì)發(fā)展，電能需求量不斷增加，促使電廠不斷革新技術(shù)、改進(jìn)設(shè)備，并且有效進(jìn)行提高發(fā)電效率。汽輪機(jī)自20世紀(jì)50年代應(yīng)用于電廠以來，至今已有70余年的歷史，極大提升了電廠的運(yùn)行效率。但是社會(huì)在不斷發(fā)展，技術(shù)也在不斷進(jìn)步，隨著我國能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，需要電廠保持高效率的電能輸出，就必須對(duì)汽輪機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化，不斷提升汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)與效率，在降低能源的基礎(chǔ)上持續(xù)提升電廠發(fā)電量。

1火電廠集控運(yùn)行的危險(xiǎn)點(diǎn)分析

1.1汽輪機(jī)配汽方式

發(fā)電廠目前的汽配方式以復(fù)合型為主，汽輪機(jī)在不同狀態(tài)下需要以不同方式運(yùn)行，復(fù)合型的汽配方式正是基于此。汽輪機(jī)啟動(dòng)或低負(fù)荷時(shí)，以單閥的方式運(yùn)行;高負(fù)荷時(shí)以順序閥方式運(yùn)行。其特點(diǎn)是當(dāng)以單閥的方式運(yùn)行時(shí)，汽輪機(jī)的運(yùn)行效率較低，耗能較大，而以順序閥的方式運(yùn)行時(shí)，汽輪機(jī)運(yùn)行效率較高，資源利用率高。

1.2汽輪機(jī)啟停

汽輪機(jī)無論是啟動(dòng)還是停機(jī)，實(shí)質(zhì)上是轉(zhuǎn)子應(yīng)力的變化。汽輪機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，轉(zhuǎn)子表面蒸汽參數(shù)隨之變化，若啟動(dòng)或者停止時(shí)，無法有效控制蒸汽參數(shù)，會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子內(nèi)部形成動(dòng)蕩的溫度場(chǎng)，從而使轉(zhuǎn)子處于進(jìn)行高溫、高壓的環(huán)境，這不僅會(huì)造成嚴(yán)重的能耗，同時(shí)也會(huì)降低汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率及壽命。

1.3汽輪機(jī)機(jī)組性能

汽輪機(jī)的能耗與機(jī)組性能有直接關(guān)系，其中最為關(guān)鍵的影響因素是調(diào)節(jié)氣閥。一般汽輪機(jī)有兩種調(diào)節(jié)方式，即單閥調(diào)節(jié)和順序閥調(diào)節(jié)。單閥調(diào)節(jié)以控制蒸汽參數(shù)為主;而順序閥，主要進(jìn)行通過噴嘴控制蒸汽閥門開關(guān)的有效調(diào)節(jié)，以達(dá)到調(diào)節(jié)目的。但只有當(dāng)氣閥壓力比較小時(shí)才能使用順序閥調(diào)節(jié)，若氣閥壓力過大，噴嘴與外缸變形，影響其密封性，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)組性能受到影響，增加能耗。

1.4汽輪機(jī)密封水系統(tǒng)

目前，給水泵的軸端普遍采用迷宮密封，其密封效果雖然良好，但這種方式存在一定的弊端，即汽輪機(jī)給水泵如果緊急停機(jī)，會(huì)導(dǎo)致密封水回水補(bǔ)償，使小機(jī)箱中進(jìn)水，影響給水泵的正常運(yùn)行。

2火電廠集控運(yùn)行的危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)控方法

2.1選擇適宜的配汽方式

電廠集中管控系統(tǒng)中的汽輪機(jī)主要用于降低電力負(fù)荷變化較大造成的能源浪費(fèi)問題。通過細(xì)致分析集控系統(tǒng)中汽輪機(jī)實(shí)際應(yīng)用需求，可以明確汽輪機(jī)適宜配汽方式，對(duì)配汽全過程進(jìn)行嚴(yán)格管控。不僅如此，集控系統(tǒng)在汽輪機(jī)配汽過程中，起到分配負(fù)荷、增強(qiáng)配汽內(nèi)部流動(dòng)能力的方式，能夠從根本上提升系統(tǒng)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)變效率，確保汽輪機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)高效穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，需在原有基礎(chǔ)上改變復(fù)合蒸汽分配方式，將原有汽輪機(jī)技術(shù)低負(fù)荷下的單閥配汽法轉(zhuǎn)變?yōu)轫樞蜷y調(diào)整法，使汽輪機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中能夠合理優(yōu)化蒸汽分配過程中的負(fù)荷，控制能源損失量，從根本上提升汽輪機(jī)運(yùn)行效率。

2.2機(jī)組性能優(yōu)化

（1）循環(huán)水泵有效優(yōu)化

如果機(jī)組負(fù)荷和冷卻水溫度保持不變，當(dāng)循環(huán)水流量變化時(shí)，凝汽器壓力也會(huì)發(fā)生變化，對(duì)循環(huán)水泵會(huì)產(chǎn)生一定的影響。隨著循環(huán)水流量的增加，凝汽器壓力降低，機(jī)組出力增加，循環(huán)水泵電耗增加。當(dāng)循環(huán)水流量增加到一定程度時(shí)，循環(huán)水泵電耗的增加將抵消機(jī)組增加的出力。當(dāng)循環(huán)水流量保持增加時(shí)，凝汽器最大運(yùn)作壓力為機(jī)組增加出力值與循環(huán)水泵增加的功耗值之差，因此，必須使凝汽器保持最好的運(yùn)行狀態(tài)，才能確保循環(huán)水泵運(yùn)行良好。

（2）汽輪機(jī)冷卻液體系優(yōu)化

汽輪機(jī)冷卻液體系比較常見的問題是出水點(diǎn)的流量控制偏弱以及運(yùn)行汽輪機(jī)時(shí)阻力不定，出現(xiàn)這些問題的主要原因是冷卻液的調(diào)節(jié)門開度偏小，造成阻力偏高，使汽輪機(jī)能耗增加，并且存在安全隱患。對(duì)此，可以嘗試調(diào)節(jié)水泵的運(yùn)行速度，并完全打開調(diào)節(jié)門，控制流速，降低揚(yáng)程，可有效解決上述問題。

2.3啟停優(yōu)化

（1）啟動(dòng)優(yōu)化

汽輪機(jī)啟動(dòng)流程包括鍋爐點(diǎn)火、暖管、沖動(dòng)轉(zhuǎn)子加速暖機(jī)、并列接帶負(fù)荷等。鍋爐點(diǎn)火前，需要提前檢查凝氣器循環(huán)水、潤滑油系統(tǒng)以及盤車運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，然后開始點(diǎn)火，將汽輪機(jī)抽真空并送軸封，當(dāng)鍋爐內(nèi)溫度以及壓力升高到一定程度時(shí)要實(shí)時(shí)開啟旁路。此過程中存在的主要問題是高壓缸與中壓缸聯(lián)合啟動(dòng)時(shí)，高壓缸排汽溫度過高，對(duì)此，啟動(dòng)汽輪機(jī)前可以調(diào)整再熱蒸汽壓力的上限，控制在0.5MPa，以便可以及時(shí)打開排氣逆止門，增加高壓缸通流量，進(jìn)而有效調(diào)節(jié)高壓缸的排汽溫度。

（2）停機(jī)優(yōu)化

汽輪機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，各系統(tǒng)逐步停止運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)汽量逐漸下降為0，主汽門關(guān)閉，汽缸等零部件開始冷卻。汽輪機(jī)根據(jù)參數(shù)不同，有兩種停機(jī)方式，即滑參數(shù)與額定參數(shù)，相較于額定參數(shù)的停機(jī)方式，滑參數(shù)停機(jī)的綜合效益更好，不僅可以利用機(jī)組預(yù)熱發(fā)電，提高熱能利用效率，減少熱能散失，并且便于各部件快速降溫，有利于設(shè)備的檢修維護(hù)。

（3）運(yùn)行過程優(yōu)化

汽輪機(jī)運(yùn)行過程的優(yōu)化需要根據(jù)實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷變化，以“定滑定”的方式調(diào)整汽輪機(jī)，在不同的發(fā)電負(fù)荷下采用不同的運(yùn)行方式。當(dāng)處于高負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，采用改變流通面積的噴嘴進(jìn)行調(diào)節(jié);在低負(fù)荷狀態(tài)下，采用恒壓調(diào)節(jié)，可以保證鍋爐機(jī)組的正常運(yùn)行。

2.4給水泵優(yōu)化

目前，給水泵普遍采用定速給水的運(yùn)行方式，這種方式的缺陷是導(dǎo)致較大節(jié)流損失。給水泵的優(yōu)化需要技術(shù)人員根據(jù)平移泵曲線以及變動(dòng)速度設(shè)計(jì)變速給水的運(yùn)行方式。相較于定速給水，變速給水的運(yùn)行方式可以有效解決調(diào)節(jié)閥控制水流量問題，可以降低汽輪機(jī)在低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下的能耗，具有一定的節(jié)能效果。

2.5機(jī)組性能優(yōu)化

（1）循環(huán)水泵進(jìn)行優(yōu)化

如果機(jī)組負(fù)荷和冷卻水溫度保持不變，當(dāng)循環(huán)水流量變化時(shí)，凝汽器壓力也會(huì)發(fā)生變化，對(duì)循環(huán)水泵會(huì)產(chǎn)生一定的影響。隨著循環(huán)水流量的增加，凝汽器壓力降低，機(jī)組出力增加，循環(huán)水泵電耗增加。當(dāng)循環(huán)水流量增加到一定程度時(shí)，循環(huán)水泵電耗的增加將抵消機(jī)組增加的力。當(dāng)循環(huán)水流量保持增加時(shí)，凝汽器最大運(yùn)作壓力為機(jī)組增加出力值與循環(huán)水泵增加的功耗值之差，因此，必須使凝汽器保持最好的運(yùn)行狀態(tài)，才能確保循環(huán)水泵運(yùn)行良好。

（2）汽輪機(jī)冷卻液體系優(yōu)化

汽輪機(jī)冷卻液體系比較常見的問題是出水點(diǎn)的流量控制偏弱以及運(yùn)行汽輪機(jī)時(shí)阻力不定，出現(xiàn)這些問題的主要原因是冷卻液的調(diào)節(jié)門開度偏小，造成阻力偏高，使汽輪機(jī)能耗增加，并且存在安全隱患。對(duì)此，可以嘗試調(diào)節(jié)水泵的運(yùn)行速度，并完全打開調(diào)節(jié)門，控制流速，降低揚(yáng)程，可有效解決上述問題。

結(jié)束語：

綜上所述，在當(dāng)前全球范圍內(nèi)能源緊張的背景下，電廠必須要不斷優(yōu)化設(shè)備、革新技術(shù)，以提升電廠的電能輸出效率，通過優(yōu)化汽輪機(jī)的配汽方式、汽輪機(jī)啟停、機(jī)組性能以及密封等問題，可有效降低機(jī)組能耗，提升汽輪機(jī)的運(yùn)行效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]董文強(qiáng).火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組輔機(jī)運(yùn)行存在的問題及優(yōu)化方法分析[J].大科技，2013（12）：74-75.

[2]張鴻飛.電廠集控運(yùn)行中汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化措施探討[J].電力系統(tǒng)裝備，2018（12）：255-256.

[3]馬閩.關(guān)于電廠集控運(yùn)行汽輪機(jī)運(yùn)行優(yōu)化措施分析[J].中國科技縱橫，2016（17）：144.