高 陽

（國能常州發(fā)電有限公司，江蘇 常州213000）

目前，部分電廠的集控運(yùn)行汽輪機(jī)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行配汽問題、定速給水問題等，導(dǎo)致運(yùn)行的穩(wěn)定性降低，應(yīng)用效果不佳，難以滿足相應(yīng)的工作要求、發(fā)展需求。因此，在電廠集控汽輪機(jī)運(yùn)行管理的過程中，應(yīng)結(jié)合問題的發(fā)生特點(diǎn)與具體狀況，針對性地進(jìn)行優(yōu)化處理，保證所有汽輪機(jī)的良好、穩(wěn)定、全面運(yùn)行。

1 集控運(yùn)行汽輪機(jī)分析

1.1 構(gòu)成特點(diǎn)

通常情況下，電廠集控運(yùn)行汽輪機(jī)可以劃分成沖動(dòng)式與反動(dòng)式兩種類型。對于沖動(dòng)式的設(shè)備而言，在運(yùn)行的過程中會(huì)有很多蒸汽進(jìn)入氣道部分，直接形成使葉片旋轉(zhuǎn)的推動(dòng)作用，待蒸汽膨脹之后，會(huì)使得葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)速度加快，汽輪機(jī)設(shè)備整體的運(yùn)行速度也會(huì)有所提升。而反動(dòng)式的設(shè)備在運(yùn)行期間會(huì)借助數(shù)量很多的蒸汽，在氣道的內(nèi)部形成葉片反作用，使得葉片加速旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)相關(guān)汽輪機(jī)設(shè)備的良好運(yùn)作，其中氣道的蒸汽處于膨脹的狀態(tài)，氣流方向不斷發(fā)生變化，對于葉片的旋轉(zhuǎn)速度和汽輪機(jī)設(shè)備的整體運(yùn)行速度會(huì)產(chǎn)生直接的影響。從汽輪機(jī)設(shè)備的構(gòu)成特點(diǎn)來看，其屬于集散控制系統(tǒng)，利用微處理器設(shè)備創(chuàng)建全面分布類型的控制模式，其中的集散控制系統(tǒng)主要涉及分散類型與集中類型的控制模式。分散類型控制模式在應(yīng)用的過程中可以強(qiáng)化系統(tǒng)每個(gè)部分，發(fā)揮各部分的作用價(jià)值，達(dá)到良好的分散性控制目的；集中控制模式則是將每個(gè)部分全面集中并且統(tǒng)一整合，增強(qiáng)管控的有效性。近年來，我國在技術(shù)發(fā)展的過程中，汽輪機(jī)的集散控制系統(tǒng)已經(jīng)開始向著自動(dòng)化與智能化的方向邁進(jìn)，控制性能有所提升，準(zhǔn)確度開始提高，為系統(tǒng)的良好運(yùn)作提供了有力支持。

1.2 運(yùn)行原理分析

電廠集控運(yùn)行方面的汽輪機(jī)設(shè)備原理涉及沖動(dòng)、反動(dòng)兩種作用形式，其中，沖動(dòng)作用的運(yùn)行原理可以使得設(shè)備形成大量的蒸汽，通過噴嘴部分受力，然后蒸汽進(jìn)入氣道區(qū)域，形成很大的葉片沖動(dòng)作用，使其快速旋轉(zhuǎn)，是將熱能轉(zhuǎn)變成為機(jī)械能的重要流程，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變成能夠促使葉片旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能。反動(dòng)作用的運(yùn)行原理就是改變蒸汽的運(yùn)行方向，使其快速地膨脹，對葉片旋轉(zhuǎn)起到反向推動(dòng)的作用，增強(qiáng)汽輪機(jī)設(shè)備整體的運(yùn)行效果、速率。

2 集控運(yùn)行汽輪機(jī)運(yùn)行的不足

2.1 密封水系統(tǒng)問題

當(dāng)前，部分電廠集控在運(yùn)行方面汽輪機(jī)運(yùn)作經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)密封水系統(tǒng)的問題。一方面，相關(guān)系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)性能問題，引發(fā)水泵的供水與回水不足；另一方面，密封水系統(tǒng)的日常調(diào)整優(yōu)化缺乏科學(xué)性，難以按照汽輪機(jī)設(shè)備的運(yùn)作特點(diǎn)和實(shí)際情況針對性使用控制措施，導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低。

2.2 各個(gè)機(jī)組性能問題

計(jì)算機(jī)運(yùn)行期間各個(gè)機(jī)組性能會(huì)直接影響到整體運(yùn)行效果，當(dāng)前，部分電廠的汽輪機(jī)機(jī)組經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)性能問題。首先，循環(huán)水泵運(yùn)作的過程中，經(jīng)常會(huì)有能量消耗過多和壓力不良的問題，運(yùn)作的狀態(tài)不佳，無法起到循環(huán)水泵本身的作用。其次，給水泵設(shè)備機(jī)組在運(yùn)作期間經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不能準(zhǔn)確給水的現(xiàn)象，所設(shè)置的給水模式不良，導(dǎo)致最終消耗量過多，出現(xiàn)能源浪費(fèi)的問題。最后，冷卻液系統(tǒng)運(yùn)作的性能不合理，經(jīng)常會(huì)因?yàn)檎{(diào)節(jié)門開度過小，導(dǎo)致阻力值過高，不僅會(huì)威脅整體機(jī)組設(shè)備的良好運(yùn)作，還會(huì)引發(fā)安全事故。

2.3 配汽形式不良

當(dāng)前，部分電廠在集控運(yùn)行中的汽輪機(jī)運(yùn)行方面沒有設(shè)置較為完善的配汽形式，一味地使用單閥或是順序閥配汽機(jī)制，導(dǎo)致集控運(yùn)行負(fù)荷過高，甚至?xí)霈F(xiàn)能源浪費(fèi)和系統(tǒng)穩(wěn)定性的不足，嚴(yán)重威脅著整體系統(tǒng)的運(yùn)行安全[1]。

2.4 啟停系統(tǒng)的運(yùn)行不良

啟停系統(tǒng)主要就是汽輪機(jī)運(yùn)行過程中的啟動(dòng)系統(tǒng)與停止系統(tǒng)，目前，部分電廠在集控運(yùn)行過程中汽輪機(jī)的啟停系統(tǒng)存在一定的不足之處，主要就是啟動(dòng)過程中高壓缸設(shè)備出現(xiàn)排氣溫度過高的現(xiàn)象，難以使得壓力維持在合適狀態(tài)，甚至?xí)l(fā)啟動(dòng)方面的故障。而停止系統(tǒng)在運(yùn)行期間，經(jīng)常會(huì)因?yàn)闆]有合理設(shè)置模式，發(fā)生能源損耗過多的現(xiàn)象以及停止過程中部件冷卻不足的問題，長此以往，很容易加快部件的老化速度，不利于對汽輪機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性的維護(hù)[2]。

2.5 其他設(shè)備的綜合維護(hù)問題

汽輪機(jī)運(yùn)行過程中的設(shè)備數(shù)量多、類型復(fù)雜，合理進(jìn)行綜合維護(hù)具有重要意義。而目前部分電廠在集控運(yùn)行期間沒有充分意識到其他各個(gè)設(shè)備綜合維護(hù)的重要性，缺少良好的維護(hù)模式、管理機(jī)制，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性問題、性能問題、部件老化磨損問題、故障問題等，不能切實(shí)采用科學(xué)化手段，促使各個(gè)設(shè)備綜合性能的提升。

3 集控運(yùn)行汽輪機(jī)運(yùn)行的優(yōu)化措施

3.1 密封水系統(tǒng)的優(yōu)化措施

在汽輪機(jī)運(yùn)行的過程中，密封水系統(tǒng)具有重要的作用，一旦密封水系統(tǒng)發(fā)生問題，將會(huì)影響整體設(shè)備的正常運(yùn)作，甚至?xí)裣掳踩矫娴碾[患。因此，優(yōu)化管理工作的過程中，應(yīng)重視密封水系統(tǒng)的調(diào)整，重點(diǎn)制訂完善的維護(hù)計(jì)劃方案，安排專門的負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)設(shè)備檢查和維護(hù)，分析了解密封水系統(tǒng)的情況，明確是否因?yàn)橄到y(tǒng)運(yùn)行不良導(dǎo)致水泵無法正常性地供水與回水，做好相應(yīng)的維護(hù)工作。與此同時(shí)，還需在維護(hù)的過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)密封性不良的現(xiàn)象，做出相應(yīng)調(diào)整，從根本層面提高密封水系統(tǒng)應(yīng)用質(zhì)量。并且積極借鑒國內(nèi)外成功的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)整體設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)和密封水系統(tǒng)的應(yīng)用情況，完善相應(yīng)的優(yōu)化改造計(jì)劃，利用有效的改造措施和優(yōu)化措施等，增強(qiáng)密封水系統(tǒng)運(yùn)作的穩(wěn)定性[3]。

3.2 強(qiáng)化各個(gè)機(jī)組性能的改良

3.2.1 循環(huán)水泵性能的優(yōu)化

汽輪機(jī)設(shè)備機(jī)組負(fù)荷指標(biāo)和冷卻水溫度指標(biāo)處于恒定狀態(tài)，一旦循環(huán)水量出現(xiàn)改變，凝汽器設(shè)備的運(yùn)行壓力也會(huì)出現(xiàn)變化，最終使得循環(huán)水泵的良好運(yùn)作受到不利影響。一般情況下，循環(huán)水的流量數(shù)量不斷增大，凝汽器的壓力隨之降低，整體機(jī)組從出力方面有所提升，循環(huán)水泵運(yùn)作的功能消耗量大幅度增多。在循環(huán)水流量增加到某種狀態(tài)之后，不僅會(huì)出現(xiàn)功能消耗量增多的現(xiàn)象，還會(huì)形成機(jī)組出力抵消作用。如果循環(huán)水的流量數(shù)量一直處在增多的狀態(tài)，凝汽器設(shè)備運(yùn)作期間最高的壓力就屬于機(jī)組增加出力數(shù)據(jù)值和循環(huán)水泵功能消耗數(shù)據(jù)值相互之間的差異性；在此情況下，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注凝汽器設(shè)備的運(yùn)行情況，使其保持在良好的狀態(tài)，這樣才能維護(hù)循環(huán)水泵系統(tǒng)運(yùn)作的性能，起到一定的性能優(yōu)化作用。

3.2.2 重點(diǎn)優(yōu)化給水泵的性能

當(dāng)前，在給水泵方面，主要使用定速給水的形式，此類形式的應(yīng)用具有一定的缺陷，很容易使得系統(tǒng)發(fā)生節(jié)流損失的現(xiàn)象。因此，電廠相關(guān)管理部門應(yīng)重視對給水泵的優(yōu)化處理，按照平移泵曲線特點(diǎn)與相應(yīng)的變動(dòng)速度，準(zhǔn)確進(jìn)行給水運(yùn)行方式的設(shè)計(jì)，盡可能設(shè)置變速類型的給水模式。與傳統(tǒng)的定速給水形式相比，變速模式的應(yīng)用可應(yīng)對傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥控制水流量的不足之處，降低給水泵系統(tǒng)運(yùn)行期間的能源消耗量，在節(jié)能環(huán)保的同時(shí)增強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行性能[4]。

3.2.3 重點(diǎn)優(yōu)化冷卻液系統(tǒng)性能

冷卻液系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行的過程中經(jīng)常出現(xiàn)出水的流量控制問題與阻力不定的現(xiàn)象，發(fā)生問題的原因就是冷卻液系統(tǒng)中調(diào)節(jié)門開度較小，阻力比正常數(shù)值高，導(dǎo)致汽輪機(jī)設(shè)備整體運(yùn)行期間的能源消耗量增多，甚至埋下諸多安全隱患問題。因此，在電廠設(shè)備的優(yōu)化改良工作中，應(yīng)結(jié)合冷卻液系統(tǒng)的情況，準(zhǔn)確調(diào)節(jié)水泵設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)速度，將調(diào)節(jié)門全部打開，嚴(yán)格進(jìn)行流速的控制，減小揚(yáng)程，預(yù)防產(chǎn)生能耗過多的問題或是安全隱患現(xiàn)象。

3.3 配汽形式的優(yōu)化改良

一般情況下，電廠集控運(yùn)行過程中汽輪機(jī)配汽形式在一定程度上會(huì)影響設(shè)備的整體運(yùn)行效果，科學(xué)化的改進(jìn)和優(yōu)化能夠幫助電廠增強(qiáng)汽輪機(jī)運(yùn)行的有效性。建議在優(yōu)化工作中，通過三閥配汽的形式轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的單閥或者順序閥配汽模式，減少集控運(yùn)行方面的負(fù)荷，達(dá)到良好的節(jié)能目標(biāo)。應(yīng)用三閥配汽方式的過程中，應(yīng)安排專業(yè)人員階段性進(jìn)行閥門密封性能的檢查，如果發(fā)現(xiàn)有密封不足的現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)處置，避免因?yàn)殚y門密封不良影響配汽效果。與此同時(shí)，還需注意在設(shè)置三閥配汽模式之前應(yīng)全面檢查所有零部件的質(zhì)量，保證質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下，才能發(fā)揮其在設(shè)備改良系統(tǒng)優(yōu)化方面的重要價(jià)值[5]。

3.4 啟停系統(tǒng)的優(yōu)化改良

3.4.1 啟動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化

汽輪機(jī)設(shè)備運(yùn)行的過程中，啟動(dòng)系統(tǒng)涉及鍋爐點(diǎn)火環(huán)節(jié)、暖管環(huán)節(jié)、動(dòng)轉(zhuǎn)子加快暖機(jī)設(shè)備運(yùn)行速度環(huán)節(jié)、并列接帶負(fù)荷環(huán)節(jié)等。為增強(qiáng)啟動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化效果，應(yīng)注意在鍋爐點(diǎn)火環(huán)節(jié)操作之前，全面、仔細(xì)地觀察檢驗(yàn)?zāi)髟O(shè)備的循環(huán)水狀態(tài)、潤滑系統(tǒng)運(yùn)行情況、盤車系統(tǒng)的運(yùn)行情況等，保證符合要求之后點(diǎn)火，使得設(shè)備抽真空并送軸封，在鍋爐之內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)值、壓力數(shù)據(jù)值達(dá)到要求之后，實(shí)時(shí)性地針對旁路開啟。值得注意的是，高壓缸設(shè)備、中壓缸設(shè)備相互聯(lián)合啟動(dòng)的過程中，其中的高壓缸設(shè)備如果排汽溫度比正常數(shù)值高，就應(yīng)在啟動(dòng)設(shè)備之前做好再熱蒸汽壓力最高數(shù)值的調(diào)整與設(shè)定，將其維持在0.5 MPa，便于在溫度過高的情況下及時(shí)將排汽逆止門打開，提升高壓缸設(shè)備領(lǐng)域的通流數(shù)量，確保排汽溫度的良好、準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。

3.4.2 停機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)化處理

汽輪機(jī)停止運(yùn)行的操作中，每個(gè)系統(tǒng)都會(huì)呈現(xiàn)出逐漸停止的狀態(tài)，進(jìn)汽的數(shù)量會(huì)從開始降低直到降低為0時(shí)停止，主汽門也會(huì)隨之關(guān)閉，汽缸各個(gè)零部件冷卻。由于汽輪機(jī)設(shè)備所設(shè)置的參數(shù)不一致，停機(jī)形式也存在差異，涉及滑參數(shù)類型與額定參數(shù)類型兩種。其中的滑參數(shù)停機(jī)方式應(yīng)用期間的綜合效益相對較高，除了能夠借助設(shè)備的余熱發(fā)電之外，還能增強(qiáng)熱能的應(yīng)用效果，預(yù)防出現(xiàn)能源損耗的問題，同時(shí)還可以快速降低各個(gè)部件的溫度，便于執(zhí)行檢修工作和維護(hù)工作。因此，停機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化的過程中建議積極運(yùn)用滑參數(shù)的控制方式，完善其中的控制機(jī)制和體系，充分發(fā)揮優(yōu)化性措施的價(jià)值[6]。

汽輪機(jī)設(shè)備的啟停優(yōu)化工作領(lǐng)域中，還需重點(diǎn)關(guān)注整體系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化處理，按照電廠集控運(yùn)行的特點(diǎn)、負(fù)荷變化規(guī)律等，針對性借助定-滑-定的形式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)整和優(yōu)化的目的，根據(jù)發(fā)電負(fù)荷的不同針對性地運(yùn)用控制措施。例如，在發(fā)電負(fù)荷較高的情況下，重點(diǎn)使用能改善通流面積的噴嘴部件，增強(qiáng)調(diào)節(jié)工作的效果。在發(fā)電負(fù)荷較低的情況下，也可通過定壓調(diào)節(jié)的方式，使得鍋爐機(jī)組和設(shè)備可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)系統(tǒng)良好穩(wěn)定運(yùn)行[7]。

3.5 各類設(shè)備的綜合性優(yōu)化

電廠集控系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過程中，汽輪機(jī)運(yùn)行所涉及的設(shè)備很多，整體系統(tǒng)是將多種設(shè)備相互組合而成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，一旦某種設(shè)備發(fā)生了故障問題或者性能問題，將會(huì)影響到汽輪機(jī)的良好運(yùn)作。因此，系統(tǒng)改良優(yōu)化的工作領(lǐng)域中，應(yīng)重視對不同設(shè)備的綜合性優(yōu)化處理，從根源層面入手，增強(qiáng)汽輪機(jī)的運(yùn)行效果。首先，安排專業(yè)的人員做好日常的電力機(jī)組設(shè)備檢查工作，明確是否存在壓力參數(shù)問題與其他參數(shù)的不足，嚴(yán)格調(diào)整參數(shù)的情況下，使得所有機(jī)組設(shè)備都能處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，降低故障問題發(fā)生率，延長使用的壽命。其次，重視對凝汽器設(shè)備的優(yōu)化處理，使得真空泵設(shè)備能夠穩(wěn)定高效率地運(yùn)作。最后，完善各個(gè)設(shè)備的日常檢修維護(hù)責(zé)任制度內(nèi)容，明確每位工作人員在相應(yīng)工作中的責(zé)任標(biāo)準(zhǔn)要求。一旦發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)運(yùn)作期間出現(xiàn)了嚴(yán)重的性能問題或者故障問題，就要嚴(yán)格懲罰有關(guān)的負(fù)責(zé)人，借此增強(qiáng)每位人員維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性的積極度。

除此之外，設(shè)備綜合優(yōu)化的過程中，應(yīng)制訂完善的日常管理和維護(hù)工作計(jì)劃，要求管護(hù)組織機(jī)構(gòu)的人員在汽輪機(jī)設(shè)備運(yùn)行期間，通過全面與有效的檢查維護(hù)方式，及時(shí)了解和掌握機(jī)組運(yùn)作設(shè)備使用的異?，F(xiàn)象，和維修人員相互溝通，盡快解決問題。并且在維護(hù)管理期間，還應(yīng)預(yù)防設(shè)備老化現(xiàn)象與破損現(xiàn)象所引發(fā)的安全事故，檢查不同設(shè)備的零部件與密封元件，更換已經(jīng)老化損壞的部分，增強(qiáng)使用穩(wěn)定性的同時(shí)，預(yù)防出現(xiàn)安全問題和其他的風(fēng)險(xiǎn)[8]。

4 結(jié)語

綜上所述，近年來，電廠集控運(yùn)行的過程中汽輪機(jī)運(yùn)行存有諸多不足之處，主要表現(xiàn)在啟停系統(tǒng)不良、配汽形式不佳等方面。為確保汽輪機(jī)的良好運(yùn)行，電廠集控運(yùn)行管理的過程中應(yīng)對這些方面重點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化處理，增強(qiáng)密封水系統(tǒng)的性能水平，保證各個(gè)機(jī)組的運(yùn)行效果，提升啟停系統(tǒng)的使用有效性，采用綜合性優(yōu)化的方式進(jìn)行各類設(shè)備的調(diào)整和改進(jìn)，完善管理維護(hù)方案。