朱靜松

摘要：汽輪機(jī)組運(yùn)行效率不僅關(guān)系到發(fā)電質(zhì)量和發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益，也影響著汽輪機(jī)組本身的使用壽命。由于汽輪機(jī)組的組成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，影響其運(yùn)行效率的因素也是多種多樣。根據(jù)發(fā)電廠汽輪機(jī)的檢修、養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，汽輪機(jī)自身性能與質(zhì)量問題，凝汽器真空密封效果，以及輔助系統(tǒng)運(yùn)行工況等，對(duì)于汽輪機(jī)組運(yùn)行效率會(huì)產(chǎn)生較為明顯的影響。因此，發(fā)電廠的工作人員，無(wú)論是在常規(guī)檢查、養(yǎng)護(hù)，還是進(jìn)行運(yùn)行效率優(yōu)化時(shí)，都可以從這幾方面著手，維護(hù)發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益，延長(zhǎng)汽輪機(jī)組的使用壽命。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠;汽輪機(jī)組;運(yùn)行效率;輔助系統(tǒng)

引言：在發(fā)電廠轉(zhuǎn)型與改革的過(guò)程中，淘汰落后設(shè)備、提升運(yùn)行效率，能夠讓發(fā)電廠進(jìn)一步提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、增加經(jīng)營(yíng)效益。汽輪機(jī)組是發(fā)電廠的重要資產(chǎn)、核心設(shè)備，在運(yùn)行一定的年限之后，汽輪機(jī)組因?yàn)樽陨淼睦匣?，或是技術(shù)落后等各種原因，會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行效率降低，能源消耗增加的情況。為此，發(fā)電廠一方面要加強(qiáng)設(shè)備的日常養(yǎng)護(hù)、檢修，避免汽輪機(jī)組出現(xiàn)嚴(yán)重事故;另一方面還要通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、局部改良，讓汽輪機(jī)組以更低能耗、更高效率運(yùn)行，為發(fā)電廠帶來(lái)更多的效益。

一、影響發(fā)電廠汽輪機(jī)組運(yùn)行效率的因素

1、汽輪機(jī)自身的性能與參數(shù)

當(dāng)前許多發(fā)電廠正在投入使用的汽輪機(jī)，存在高壓缸的實(shí)際排氣量，明顯超出額定值的情況。當(dāng)汽輪機(jī)高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，大量的熱能消散到空氣中，造成了熱能浪費(fèi)，使得汽輪機(jī)高壓缸的實(shí)際運(yùn)行效率達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)值。還有就是汽輪機(jī)因?yàn)橹圃熨|(zhì)量，或是后期老化、磨損等原因，氣密間隙遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出最大允許范圍，在運(yùn)行過(guò)程中因?yàn)闅饷苄圆?，出現(xiàn)了漏氣的現(xiàn)象。在泄露部位，也會(huì)造成能量的過(guò)度消耗，導(dǎo)致汽輪機(jī)的運(yùn)行效率受到干擾。一些日常維護(hù)不到位的發(fā)電廠汽輪機(jī)，氣缸閥門處的塑料或橡膠墊圈因?yàn)槟p嚴(yán)重失去減震作用，氣缸閥門出現(xiàn)明顯振動(dòng)，不僅對(duì)汽輪機(jī)的運(yùn)行效率造成影響，也產(chǎn)生了較高的安全隱患。

2、凝汽器真空

在發(fā)電廠的整個(gè)汽輪機(jī)組系統(tǒng)中，凝汽器的功能是將排放的高溫蒸汽進(jìn)行冷卻，并凝結(jié)成水，然后將這部分水利用水泵抽出，重新作為鍋爐供水實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。從具體組成上來(lái)看，凝汽器又可以分成空氣系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、軸封系統(tǒng)等。凝汽器真空不足是造成汽輪機(jī)組運(yùn)行效率降低的重要原因。例如，因?yàn)槊芊獠涣?，循環(huán)水蒸發(fā)導(dǎo)致循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)剩余水量低于標(biāo)準(zhǔn)。這時(shí)凝汽器的熱負(fù)荷會(huì)明顯升高，消耗過(guò)多的能源，并造成機(jī)組運(yùn)行效率降低。研究發(fā)現(xiàn)，汽輪機(jī)組在相同的工作狀態(tài)下，若循環(huán)水系統(tǒng)的水量足夠，冷卻水的溫度維持在25-30℃;循環(huán)水系統(tǒng)的水量每降低10%，則冷卻水的溫度升高3-5℃。

3、輔助系統(tǒng)性能

目前，發(fā)電廠汽輪機(jī)系統(tǒng)的機(jī)組軸封系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性普遍較高，然而發(fā)電廠汽輪機(jī)系統(tǒng)的機(jī)組軸封系統(tǒng)仍然存在一些問題。發(fā)電廠汽輪機(jī)系統(tǒng)的軸封系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單會(huì)導(dǎo)致電廠汽輪機(jī)組在啟動(dòng)階段和停機(jī)階段的軸封壓力降低，同時(shí)在發(fā)電廠汽輪機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，汽輪機(jī)高壓軸封的氣密性較差會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)大量蒸汽泄漏，降低發(fā)電廠整個(gè)汽輪機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

二、發(fā)電廠汽輪機(jī)組運(yùn)行效率的優(yōu)化

1、汽輪機(jī)本身的優(yōu)化

對(duì)于新建發(fā)電廠，或是需要更換汽輪機(jī)的情況，在安裝發(fā)電機(jī)前，需要對(duì)發(fā)電機(jī)本身的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，做好調(diào)試并且確定各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求后，再進(jìn)行安裝、運(yùn)行。另外，在汽輪機(jī)投入使用后，也需要做好設(shè)備運(yùn)行工況和實(shí)時(shí)參數(shù)的監(jiān)測(cè)。例如將氣體流量傳感器安裝于高壓缸的排氣口，若監(jiān)測(cè)到實(shí)際排氣量超出標(biāo)準(zhǔn)值，則觸發(fā)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。然后技術(shù)人員及時(shí)進(jìn)行問題處理，保證了汽輪機(jī)的穩(wěn)定和高效運(yùn)行。另外，還要每隔一段時(shí)間進(jìn)行一次汽輪機(jī)的密封性檢查，若氣密間隙位置發(fā)生漏氣，需要及時(shí)更換設(shè)備。適當(dāng)提升主汽壓力，也是一種優(yōu)化運(yùn)行效率的有效手段?？紤]到主汽壓力提升后，可能會(huì)引起閥門振動(dòng)?？梢赃x擇用順序閥替換普通閥門，既能夠提升汽輪機(jī)的運(yùn)行效率，又保證了運(yùn)行安全。

2、凝汽器真空優(yōu)化

（1）?????? 循環(huán)水泵運(yùn)行優(yōu)化

循環(huán)水泵在使用一段時(shí)間后，容易出現(xiàn)密封不嚴(yán)，進(jìn)而導(dǎo)致循環(huán)水滲漏、循環(huán)水量減少的問題。在日常檢修時(shí)，要注意觀察循環(huán)水泵是否有漏水情況，保證密封效果。另外，還要考慮到循環(huán)水泵運(yùn)行環(huán)境帶來(lái)的影響。例如夏季外界溫度經(jīng)常會(huì)超過(guò)30℃，此時(shí)循環(huán)水的溫度也會(huì)有所上升。因此，進(jìn)入夏季后，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)補(bǔ)充循環(huán)水，將實(shí)際水量控制在標(biāo)準(zhǔn)水量的110%-120%左右，可以有效降低水溫，減輕凝汽器的熱負(fù)荷。

（2）?????? 保證真空密封效果

凝汽器的真空系統(tǒng)出現(xiàn)漏氣后，在負(fù)壓力作用下，外界的空氣會(huì)進(jìn)入到真空泵內(nèi)部?？諝庠蕉?，則凝汽器的汽車熱阻越大。尤其是在冬季低溫環(huán)境下，凝汽器端差可以達(dá)到20℃甚至更高。除了會(huì)影響汽輪機(jī)運(yùn)行效率外，也會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)，甚至是出現(xiàn)安全事故?？梢圆扇∫韵聝?yōu)化措施：優(yōu)化循環(huán)泵運(yùn)行方式，在常規(guī)負(fù)荷下采取低速、高速循環(huán)泵搭配運(yùn)行的方式;在高負(fù)荷下采取雙循環(huán)泵高速運(yùn)行的方式。這樣就可以汽輪機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷靈活調(diào)節(jié)水溫，提高對(duì)溫差的控制效果，可以改善汽輪機(jī)運(yùn)行效率。

3、輔助系統(tǒng)優(yōu)化

以往發(fā)電廠汽輪機(jī)組系統(tǒng)中，軸封壓力調(diào)控裝置為機(jī)械式，由于其運(yùn)行環(huán)境比較惡劣，在使用一段時(shí)間后機(jī)械部件容易產(chǎn)生故障，軸封控制效果不理想，甚至?xí)o運(yùn)行維護(hù)人員的安全構(gòu)成威脅。因此，在輔助系統(tǒng)優(yōu)化中，要運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)字化控制系統(tǒng)，代替機(jī)械式控制裝置，并在新的軸封系統(tǒng)中增加一些電子式測(cè)量裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力信號(hào)的靈敏檢測(cè)，進(jìn)而根據(jù)軸封平衡管壓力的變化情況，實(shí)時(shí)調(diào)整電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，讓軸封蒸汽壓力始終維持在穩(wěn)定狀態(tài)，保證了汽輪機(jī)組的穩(wěn)定、安全和高效運(yùn)行。優(yōu)化后的軸封系統(tǒng)如圖1所示。

結(jié)語(yǔ)：在發(fā)電廠技術(shù)與設(shè)備革新中，進(jìn)一步提升汽輪機(jī)組運(yùn)行效率是一項(xiàng)重要內(nèi)容。除了汽輪機(jī)自身的工作性能、運(yùn)行狀態(tài)外，凝汽器的密封效果、軸封系統(tǒng)的運(yùn)行方式等，也都是影響汽輪機(jī)組運(yùn)行效率的重要因素。為此，發(fā)電廠的技術(shù)人員要從這幾個(gè)重點(diǎn)方面著手，對(duì)汽輪機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。一方面做好設(shè)備的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，另一方面選用新技術(shù)、新設(shè)備進(jìn)行改良，讓汽輪機(jī)組以更高效率和更加穩(wěn)定運(yùn)行。

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