李兆龍

摘要：隨著電廠運行效率的不斷提升，對電廠管理也提出了更高的要求，為保證電廠經(jīng)濟效益的最大化，工作人員越來越注重電廠的機控運行和機組的協(xié)調控制。電廠汽輪機實際運行狀況，對電廠發(fā)電能力具有直接影響。汽輪機運行質量及效率可直接影響到電力資源供應質量及效率，需采用更加先進的集控運行手段，對汽輪機運行狀態(tài)進行嚴格監(jiān)控。汽輪機作為電廠的核心設備之一，其運行效率直接影響電廠的生產(chǎn)效率。根據(jù)汽輪機的組織結構及運行原理，分析電廠集控運行中汽輪機運行中存在的問題，并在配汽方式、啟停、機組能力以及密封水系統(tǒng)等方面提出優(yōu)化改進措施。

關鍵詞：電廠集控;集控運行;汽輪機運行

引言

電能作為清潔能源之一，是我國能源結構中的重要構成部分，與人們的日常生活以及社會生產(chǎn)活動密切相關。近年來，隨著社會發(fā)展，電能需求量不斷增加，促使電廠不斷革新技術、改進設備，提升發(fā)電效率，以滿足社會用電需求。汽輪機自20世紀50年代應用于電廠以來，至今已有70余年的歷史，極大提升了電廠的運行效率。但是社會在不斷發(fā)展，技術也在不斷進步，隨著我國能源結構的優(yōu)化調整，需要電廠要保持高效率的電能輸出，就必須要對汽輪機的運行進行優(yōu)化，不斷提升汽輪機的運行狀態(tài)與效率，在降低能源的基礎上持續(xù)提升電廠發(fā)電量。

1電廠集控運行系統(tǒng)概述

目前火力發(fā)電廠的發(fā)電機組已經(jīng)基本上實現(xiàn)了集控運行的管理目標，電廠在運行過程中所選擇的控制方式主要包括分級控制、綜合控制以及分散式控制3種方式。綜合控制方式也就是指電廠在運行過程中以通信系統(tǒng)為主，通過與集控系統(tǒng)進行有機結合建立出的全新管理模式;使用綜合控制方式，數(shù)據(jù)傳輸?shù)男矢撸夷軌虮ＷC數(shù)據(jù)傳輸?shù)木珳识?，可以有效提高電廠運行和機組管理的效率;分級控制方式主要是指機組在運行時，每一個系統(tǒng)都要建立一個管理層不同的系統(tǒng)，管理層具備獨立性又具備獨立性，又具備相互聯(lián)系性，這樣就能夠對整個電廠進行有效的管理;使用分散式控制方式很容易受到系統(tǒng)運行的影響，導致機組出現(xiàn)故障，而且一旦出現(xiàn)故障，會對整個電廠的運行效率產(chǎn)生極大的影響。

2電廠集控運行中汽輪機問題

2.1汽輪機疏水系統(tǒng)問題

疏水系統(tǒng)是汽輪機內部重要組成部分，在實際運行期間經(jīng)常會出現(xiàn)各類故障問題。具體來說，汽輪機疏水系統(tǒng)內部結構較為復雜，對綜合管理、維護工作要求更高。維護工作者無法在短時間內清理復雜的疏水系統(tǒng)，致使內部故障問題發(fā)生。同時，疏水系統(tǒng)的閥門處于長期運行狀態(tài)下，磨損較大，經(jīng)常出現(xiàn)泄露情況。如果汽輪機內部水蒸氣泄漏，甚至擴散到凝汽裝置中，會使凝汽裝置出現(xiàn)異常變化，汽輪機整體運行效率降低。

2.2自動化水平較差

隨著技術水平的進一步發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過程中融入了大量的自動化裝置，以此來提高工業(yè)生產(chǎn)的效率和質量。鍋爐汽輪機運行時自動化控制裝置應用效率很低，甚至很多鍋爐并沒有引進自控裝置，工作人員并不能完全掌握準確的數(shù)據(jù)信息，很難及時調整鍋爐的運行狀態(tài)，電機在運行時也會受到一定的限制，會進一步出現(xiàn)能源浪費的問題。

2.3過熱汽溫系統(tǒng)運行問題

當電廠集控運行時，其系統(tǒng)常常出現(xiàn)過熱汽溫控制系統(tǒng)不準確的現(xiàn)象，過熱汽溫系統(tǒng)在控制過程中，電廠在生產(chǎn)時其所運行的給水溫度、燃燒用的過量空氣、燃水比例等都會導致過熱汽溫系統(tǒng)受到影響或干擾。根據(jù)這一狀況，電廠集控運行技術的改進需要將以上所帶來的干擾現(xiàn)象納入完善范圍中，并對電廠集控運行過程中的內部環(huán)境進行科學規(guī)劃，從而合理設置電廠集控運行的各項系統(tǒng)。

3電廠集控運行中汽輪機運行優(yōu)化措施

3.1加強汽輪機綜合管控力度

為使汽輪機能夠在電廠集控運行中發(fā)揮出重要作用，要加強汽輪機綜合管控力度，確保汽輪機能夠在電廠集控系統(tǒng)內安全高效運行。首先，相關管理部門應當細致分析集控運行系統(tǒng)運行狀態(tài)，增強汽輪機內部中心微處理器控制效果，確保汽輪機內部硬件能夠取得到全面監(jiān)管與維護;其次，在汽輪機集控運行期間，需要對集控系統(tǒng)的整體性能進行強制維護處理，確保集控系統(tǒng)內部的汽輪機能夠得到全面管理，使汽輪機操作流程更加規(guī)范;最后，注重對電廠集控系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行全程把控，定期對汽輪機進行維護與檢查，實現(xiàn)對汽輪機故障的及時高效處理。要求電廠內部汽輪機的運行參數(shù)需要時刻保持在設計范圍之內，從根本上降低系統(tǒng)故障問題發(fā)生的幾率，從根本上提升集控系統(tǒng)中汽輪機運行效果。

3.2更新汽輪機啟停方案

常規(guī)模式下，汽輪機的啟動方式以高中壓缸聯(lián)合啟動方式為主，啟動過程包含鍋爐點火、暖管沖動、轉子升速暖機、并列接帶負荷等;汽輪機的停機過程并非驟然完成，而是在一段時間內，各部件的工作均會逐漸停止，進汽量會逐漸降低，直至完全停止，最終關閉主汽門（各零部件的溫度也會隨之緩慢降低）。對汽輪機的啟停過程進行梳理后，可將優(yōu)化的重點放在如下方面：（1）基于汽輪機轉子在運行過程中的損耗率、壽命、受熱變形情況、膨脹差值等，精確計算針對轉子的溫度和變化率，減小誤差;（2）進入汽輪機的溫度變化率會隨著機組設備放熱系數(shù)的變化而變化，故將之控制在相對穩(wěn)定，能量浪費幅度較小的范圍之內，具備較高的可行性。

3.3配汽方式優(yōu)化

汽輪機采用復合型配汽方式，只有當汽輪機處于高負荷狀態(tài)運行時，才能保持較高的運行效率和較低的能耗，但在汽輪機啟動或者低負荷狀態(tài)運行時，損耗比較大，運行效率不高。針對這種情況，可以考慮采用三閥式配汽方式，這種配汽方式不僅可以有效分擔運行負荷，同時對于調節(jié)級要求相對較低，節(jié)能效果良好[3]。三閥式配汽方式下，無論汽輪機處于高負荷運行狀態(tài)還是低負荷運行狀態(tài)，都能實現(xiàn)有效調節(jié)，并且三閥式配汽方式流通性能良好，瞬間轉換效率較高，可以有效降低能耗。

3.4生產(chǎn)設備保護

電廠生產(chǎn)過程中的緊急保護系統(tǒng)的職能在于保障汽輪機組與工作人員的安全、降低生產(chǎn)風險。工作人員應當在充分結合系統(tǒng)功能特性的基礎上，將其與集控運行與汽輪機協(xié)調控制方式配合起來，此舉可有效保護電廠的生產(chǎn)設備。當集控運行及汽輪機協(xié)調控制方式發(fā)揮作用時，在電廠生產(chǎn)設備出現(xiàn)故障的情況下可及時關閉汽輪機協(xié)調控制系統(tǒng)，此舉可有效縮小設備故障的影響范圍，后續(xù)的處理工作開展難度也就會大大降低，在實際的生產(chǎn)設備運行中，緊急保護系統(tǒng)可幫助工作人員及時了解設備的運行工況，此舉可大大加強生產(chǎn)設備保護措施的針對性。

結束語

綜上所述，在當前全球范圍內能源緊張的背景下，電廠必須要不斷優(yōu)化設備、革新技術，以提升電廠的電能輸出效率?；跓崃W原理，新蒸汽參數(shù)越高、汽輪機排汽壓力越低，熱力循環(huán)的熱效率便會越高。圍繞此兩項原理對汽輪機進行硬件改造，已經(jīng)獲得了成功。在此基礎上，根據(jù)汽體動力學方面的三維流動理論、濕蒸汽雙相流動理論;強度方面的有限元法;振動方面的快速傅里葉轉換等理論，均可解決汽輪機優(yōu)化運行過程中面臨的材料制約問題。當單片的功率進一步提升，汽輪機的效率也會隨之加強。

參考文獻：

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