張旭

摘要：汽輪機作為當前火力發(fā)電廠機組的重要組成部分，其運行的可靠性和安全性直接影響著整個機組的穩(wěn)定運行。本文結(jié)合火力發(fā)電廠汽輪機的工作原理，對其熱工保護的可靠性進行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠 汽輪機 原理 熱工保護 可靠性

前言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，社會對于電力的需求不斷增加，電力能源在國民經(jīng)濟發(fā)展以及人們的日常生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。為了滿足電力市場的需求，火電廠的總裝機容量和單機容量不斷增大，超臨界機組、超超臨界機組相繼投入使用，對于汽輪機的熱工保護也提出了更高的要求。對于工作人員而言，采取合理有效的措施，提高熱工保護的可靠性，保障汽輪機的穩(wěn)定運行，是非常重要的。

1.汽輪機工作原理

汽輪機，是一種能夠?qū)⒄羝芰哭D(zhuǎn)化為機械動力的旋轉(zhuǎn)式動力機械，也可以稱為蒸汽透平，主要是作為發(fā)電用的原動機使用，也可以作為驅(qū)動設(shè)備，直接驅(qū)動各種風機、壓縮機以及船舶的螺旋槳等。汽輪機的工作原理，主要是將蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機械能，當鍋爐蒸汽進入汽輪機后，依次經(jīng)過一系列環(huán)形配置的噴嘴和動葉，從而將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為汽輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機械能。不同工作原理的汽輪機，其最大的差異，就是蒸汽在汽輪機中的能量轉(zhuǎn)換方式不同。與傳統(tǒng)的往復式蒸汽機相比，汽輪機中的蒸汽流動是連續(xù)、高速的，單位面積中能夠通過的蒸汽流量大，因此相對而言，功率較大。大功率的汽輪機可以采用較高的蒸汽壓力和溫度，因此具備較高的熱效率，在火力發(fā)電中的作用是十分巨大的。

2.提高汽輪機熱工保護可靠性的措施

火電廠的發(fā)電機組結(jié)構(gòu)非常復雜，其運行方式也十分繁瑣，而且各個部分相互聯(lián)系，相輔相成，如果其中的任何一個部分出現(xiàn)問題或故障，則整個機組就難以正常運行，甚至陷入癱瘓。因此，熱工保護是火力發(fā)電機組不可或缺的重要組成部分，提升熱工保護的可靠性，對于提升整個發(fā)電機組設(shè)備的可靠性和安全性而言有著非常重要的意義和作用。熱工保護的主要作用，是當機組在啟動和運行過程中發(fā)生危及設(shè)備安全的危險時，使其能自動采取保護或控制，防止事故擴大，保護機組設(shè)備的安全。熱工保護的動作形式包括報警、連鎖、跳閘等，與其他保護措施相比，熱工保護的特點包括：①可靠性高。保護系統(tǒng)選擇的多為轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)少、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠的檢測變速器，如各種壓力開關(guān)、溫度開關(guān)等，在任何情況下，保護系統(tǒng)都能夠獨立工作，不會受到其他因素的影響；②設(shè)置切換開關(guān)。當保護系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，應該能夠從投入位置切換到解列位置，以方便進行檢修；③寧可誤動，不可拒動。當機組出現(xiàn)異常工況和故障時，要求保護系統(tǒng)能夠在第一時間采取正確動作，考慮到拒動相比于誤動的損失更加嚴重，因此在對保護系統(tǒng)進行設(shè)計時，要完全消除拒動的可能性。如果熱工保護系統(tǒng)不可靠，就會造成不堪設(shè)想的嚴重后果，因此對于火電廠熱工人員而言，要采取合理有效的措施，確保熱工保護的可靠性。

汽輪機熱工保護主要包括汽輪機軸向位移、缸脹和差脹保護、超速保護、振動保護、主軸撓度保護和給水加熱器保護等。要保障汽輪機熱工保護的可靠性，應該采取以下措施：

2.1及時對設(shè)備進行革新

在科技發(fā)展的帶動下，各種設(shè)備的技術(shù)含量不斷提高，新的設(shè)備不僅功能更加強大，同時也更能滿足實際需求。因此，對于火力發(fā)電廠而言，在經(jīng)濟條件允許的情況下，應該對設(shè)備進行及時更新?lián)Q代，替換掉那些使用時間過長或者存在技術(shù)隱患的陳舊設(shè)備，引入更加先進、更加可靠性的新設(shè)備，提升發(fā)電機組整體的性能和穩(wěn)定性，進而保證熱工保護系統(tǒng)的效率，確保機組的正常運行。

2.2建立設(shè)備試運記錄

對于重要的熱工保護硬件設(shè)備，應該建立相應的試運記錄，對其進行跟蹤管理。在設(shè)備每次投入運行前，要安排專業(yè)的技術(shù)人員，對硬件設(shè)備和卡件等進行全面的檢測和校驗，確認合格后，才能正常使用，如果發(fā)現(xiàn)問題，要及時進行處理，以免造成嚴重的影響和損失。在實際應用過程中，一些元件即使經(jīng)過了事先檢驗，仍然會發(fā)生故障，導致設(shè)備誤動，這主要是由于熱控設(shè)備相對比較精密，對于安裝和運行環(huán)境都有著比較嚴格的要求，很容易受到各種因素的影響，而且部分特殊故障十分隱蔽，很難檢測出來。對此，熱工人員應該對系統(tǒng)的每一個校驗過程進行嚴格的跟蹤記錄，以避免事故的發(fā)生。

2.3選擇可靠的熱控元件

在不斷的發(fā)展過程中，熱控自動化技術(shù)愈發(fā)完善，對于熱控元件可靠性的要求也越來越高，選擇技術(shù)成熟、可靠性高的熱控元件，直接關(guān)系著整個熱工保護系統(tǒng)的可靠性。對于企業(yè)管理人員而言，應該充分認識到這一點，不能為了節(jié)省投資，而置設(shè)備安全于不顧。

2.4定期進行維護管理

為了保證熱工保護的可靠性，發(fā)電廠管理人員應該安排專人，定期對機組設(shè)備進行維護和檢修，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的隱患，并做好設(shè)備的日常保養(yǎng)工作，始終保證設(shè)備處于良好的運行狀態(tài)。同時，對于機組的設(shè)計、施工、調(diào)試以及檢修工作，都要嚴格把關(guān)，利用冗余設(shè)計，提升熱工保護的硬件質(zhì)量和軟件的自診斷能力，并對設(shè)備的工作環(huán)境進行改善，切實保證熱工保護系統(tǒng)的可靠性和有效性。

3.結(jié)語

總而言之，火力發(fā)電在我國當前電力產(chǎn)業(yè)中占據(jù)著相當大的比重，對火力發(fā)電廠汽輪機發(fā)電機組進行管理，提升熱工保護的可靠性，對于整個社會經(jīng)濟的發(fā)展而言是十分重要的。發(fā)電廠管理人員應該充分了解火電廠汽輪機的工作原理，針對熱工保護存在的不足，采取合理有效的措施，提升其可靠性，保障火力發(fā)電廠的穩(wěn)定運行，確保供電安全。

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