探索电厂集控运行中的汽轮机运行优化策略

陈云峰

摘要：随着我国经济社会的发展，对电能的需求量越来越大，发电厂所担负的工作也越来越多。在电厂中，汽轮机是进行集控运行的关键设备，提高机组的工作效率，是提高机组发电能力的关键。但是，由于机组在使用过程中出现的一系列问题，不仅影响了机组的发电效率，而且还给用户的使用带来了诸多的不便。本文对电厂集中控制系统中的汽轮机故障进行了分析，并提出了优化方案。

关键词：电厂集控运行；汽轮机；运行优化

前言

电力是人类赖以生存的重要能源，发电效率直接关系到机组的运转状况。如果机组在集控系统中出现了故障，将会对电力系统的正常运行造成很大的影响，甚至会使整个机组的经济效益受损。所以，必须重视机组的运行，做好机组的集控和运行管理，以保证机组的安全运行，保证机组的正常工作。

一、电厂集控运行汽轮机概述

（一）电厂集控运行汽轮机的类型

火力发电厂的集中控制汽轮机主要有冲动式汽轮机和反动式汽轮机两种。冲动式汽轮机的工作原理是通过大量的水蒸气进入汽缸后，直接带动叶片的转动，从而加速叶片的转速，从而提高涡轮转速。反动式汽轮机的工作原理是：大量的水蒸气在气道中产生反作用力，使叶片转动，带动涡轮运转。气道中的水蒸气会使空气流动方向发生变化，进而影响到叶片的转速和涡轮机的转速[1]。

（二）电厂集控运行汽轮机的运行构成

该机组的主要组成系统为 DCS，由单片机组成的全分布式控制系统。这种操作结构体系诞生得比较早，在工业自动化方面起着举足轻重的作用。DCS有两种类型：一种是分散式的，二是集中式的。分散式控制是为了增强系统中的每一个部件，使得每一个部件都能起到很大的作用，这样才能达到预期的目的。而集中式管理控制，就是将各个环节都集中起来，从而大大提高了系统的管理和控制效率。在信息技术发展的今天，我们对涡轮机的 DCS系统进行了更新，它的功能更加智能化和自动化，使得控制性能和精度都大大提高，从而为机组的运行组成系统的持续革新创造了条件。

二、电厂集控运行汽轮机运行中存在的问题

（一）汽轮机的配汽方式不完善

利用不同的蒸汽分配方法，使汽轮机在不同的转速下运行，可使其工作效率最大化。若汽轮机起动或汽轮机在低负载条件下，可选用单阀配汽模式;当涡轮在高负载下工作时，需要采用连续阀进行蒸汽分配，以保证涡轮的高转速，保证其工作效率。然而，上述配汽方法均不完善，在调整配汽过程中出现诸多问题，严重影响了机组效率[2]。

（二）给水泵的定速给水问题

一般情况下，电厂在采用涡轮发电时，都要通过给水泵来实现恒速给水，以实现涡轮的高转速运行。但给水泵定速进水时，要加上起动压降，给水泵的工作功率要大，耗电高。这样不仅会导致水资源的大量损失，也不能节省能源，同时也会使涡轮机组的效率下降。

（三）汽轮机经常发生启停情况

电厂集中控制机组在运行过程中，由于启动和停止操作，导致机组的工作效率下降，过多的启动和停机操作会缩短机组的使用寿命，对电厂的稳定发展不利。在汽轮机的运转中，当涡轮的转子受到温度、压力等条件的影响时，往往会引起涡轮机的启动和停止。当外部环境温度、压力不能维持在一个稳定的环境中时，就会出现频繁的启动和停止运行，从而使机组进入工作状态变得很困难，不但浪费了大量的能量，而且大大缩短了机组的使用寿命。

（四）汽轮机维护管理工作问题

针对实际运行情况，要求维修人员积极配合，对机组的维修计划进行优化。但是，就目前而言，由于机组维修管理工作中，有关人员的技术水平和职业素质参差不齐，对机组维护管理的要领缺乏足够的了解，致使机组在实际运行过程中出现的各种问题也未能得到及时的解决。同时，由于电厂内部缺少对机组进行集中维修和管理的机制，使得对机组的实际运营管理工作没有太多的约束力，很难从根本上保证机组的最终运行。

三、电厂集控运行中汽轮机运行优化策略

在电厂集中控制系统中，由于机组存在一系列故障，使机组的工作功率下降，从而影响机组的发电效率。因此，我们要找到最优的方案，对影响机组正常运转的问题采取创造性的处理方法，以保证机组的安全[3]。

（ 一）加强汽轮机综合管控力度

为了保证机组在集控系统中的安全、有效地工作，必须加强对机组的综合控制。首先，有关部门要对集控系统的运行状况进行详细的分析，加强对机组内部的微机的控制，以保证对机组的内部硬件进行全面的监控和维修;其次，在机组集中控制过程中，必须对机组的总体性能进行强制维修，以保证机组内部的机组能得到充分的管理，并使机组的运行过程更加规范化;同时，还要加强对电厂集控系统的全过程监控，定期检修，及时有效地解决各种问题。因此，我们必须始终将机组的运行参数控制在设计值以内，以减少机组出现故障的概率，从而提高机组的工作效率

（二）优化汽轮机内部结构

尽管国内的涡轮机组使用时间尚短，但在实际运行中仍有较大水平的提高。一些电厂机组引入的时间比较长，有些部件已老化，因此必须对其进行检查和维修，以避免其在使用过程中发生故障。在汽轮机起动之前，常使用中、高压汽缸的联合起动，因为汽缸内的温度升高很快，能耗较大，必须选用科学的方法来进行汽轮机起动时的预热蒸汽压降。常规涡轮增压气泵机组多为定转速工作，其工作过程中会消耗大量的能量，所以在机组的优化设计时，必须引入更为先进的变速给水和水泵，以提高机组的经济和资源利用率。重点是对涡轮机轴密封的优化，提高了高科技产品的使用效率。为了保证电厂内汽轮机的轴密封压力始终在设计范围内，减少了出现故障的可能性，从而有效地延长了机组的使用寿命。

（三）对给水泵的给水方式进行优化

常规给水给水泵采用定速给水，对其工作效率有一定的影响。所以，必须通过对给水模式进行优化，才能改善机组的工作性能，提高机组工作效率。通过对平移泵的分析，可以使泵转速变化，实现变速给水。在实现变速供水后，通过对给水系统的流量进行适当的调整，并在一定程度上改变供水速度，可以极大地提高给水系统的工作效率，并防止因能源消耗导致的故障。

（四）对汽轮机其他设备的优化

整个涡轮机由大量的设备组成，它们相互结合，构成了一个复杂的设备。通过对机组压力参数的定期检测和设定参数的合理设定，可以改善机组的背压，改善其性能，延长其使用寿命，提高了机组的工作效率。

（五）坚持做好汽轮机组的日常管理和维护

机组为汽轮机提供能量，如果出现故障，将对机组的正常运转造成严重的影响，对电力的安全生产产生不利影响。在电厂集中控制中，必须对其进行定期的维修，并做好日常管理，以确保其稳定运行。制定一套合理的检修与保养体系，并安排专人进行定期检修，如发现有故障，应及时向上级汇报，及时进行检修。对主要设备的日常保养，及时进行更换，避免设备老化、破损等引起的事故。维修人员要加强对高压设备的检修，定期清理高压管线，避免堆积杂物，保持管路清洁、畅通，保证高压设备的换热效果。

四、结语

电力为人类的生产和生活提供了巨大的方便，同时，电力的需求量也在不断增加。电厂发电所需的主要设备是涡轮机，它的工作效率将直接关系到发电厂的电力供应。要确保电厂的安全生产，增加电网的供电，必须对机组的集中控制运行进行优化，并对其进行定期的检修，以解决存在的隐患和故障，从而保障机组的安全和供电质量。

参考文献

[1]周学宗.电厂集控运行中汽轮机运行优化策略探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(10):48-49.

[2]王文斌,王永明,王波,曹渊.探索电厂集控运行中的汽轮机运行优化策略[J].科技与创新,2020(19):122-123.

[3]宋健.电厂集控运行中汽轮机运行优化策略探讨[J].科技风,2019(36):150+160.