电厂集控运行中汽轮机运行优化策略探讨

电厂集控运行中汽轮机运行优化策略探
讨
摘要：电能作为清洁能源之一，是我国能源结构中的重要构成部分，与人们
的日常生活以及社会生产活动密切相关。

近年来，随着社会发展，电能需求量不
断增加，促使电厂不断革新技术、改进设备，提升发电效率，以满足社会用电需求。

汽轮机自20世纪50年代应用于电厂以来，至今已有70余年的历史，极大
提升了电厂的运行效率。

但是社会在不断发展，技术也在不断进步，随着我国能
源结构的优化调整，需要电厂要保持高效率的电能输出，就必须要对汽轮机的运
行进行优化，不断提升汽轮机的运行状态与效率，在降低能源的基础上持续提升
电厂发电量。

1汽轮机结构形式及工作原理
1.1结构形式
汽轮机作为发电厂的关键设备，直接影响电厂的整体运行效率，其主要作用
是完成能量的转换。

其整体结构可分为两部分，即静止部分与转动部分，其中静
止部分包括气缸、轴承、隔板、汽封以及进气装置；转动部分包括叶轮、动叶片、主轴以及联轴器。

汽轮机的类型多种多样，根据组织结构特点，可以将其分为单级、多级汽轮机；以热力特性分类，可分为背压式汽轮机、供热式汽轮机、抽气
式汽轮机以及凝汽式汽轮机。

目前，电厂使用最为普遍的是凝汽式汽轮机，当排
汽遇冷可凝结为水，体积会大幅缩减，原本被空气充斥的空间会变成真空状态，
此时气压降低，理想焓降上升，装备热效率可显著提高。

1.2工作原理
汽轮机运行可以分为冲动原理与反动作用原理，其中冲动原理主要是利用动
叶气道改变蒸汽喷嘴中的蒸汽方向，利用蒸汽推动叶片转动，完成能量转换。

反
动作原理则是通过汽轮机运行过程中气道内的蒸汽不断膨胀，对叶片形成反动力，
推动叶片转动。

反动作原理与冲动原理不同的是，其既会改变蒸汽方向，同时蒸
汽在气道内也会不断膨胀，因此，汽轮机的运行状态更加稳定，运行效率更高。

2电厂集控运行汽轮机运行中存在的问题
2.1汽轮机的配汽方式不完善
汽轮机通过不同的配汽方式保证汽轮机以不同的速率运转，从而达到工作效
率的最优化。

一般使用的配汽方式有单阀配汽和顺序阀配汽两种。

如果启动汽轮
机或使汽轮机处于低负荷状态，配汽选择单阀配汽方式；如果汽轮机一直处于高
负荷状态运行，则必须使用顺序阀配汽，让汽轮机高速运转，使运行效率有所保障。

但是这些配汽方式都不够完善，在调节配汽时存在着许多问题，给汽轮机的
效能带来了影响。

2.2给水泵的定速给水问题
通常电厂使用汽轮机发电时，需要利用给水泵为汽轮机提供定速给水，从而
推动汽轮机高速运转。

但是给水泵定速给水的方式需要加到的启动电压降，给水
泵需要较大的运行功率才能持续工作，耗电量较高。

而且还会造成水资源的大量
流失，无法节约资源，也降低了汽轮机的发电效率。

2.3汽轮机密封系统的密封方式存在不足
在密封汽轮机的给水泵时，所采用的密封方法为迷宫密封。

使用迷宫密封能
够对给水泵轴端进行密封，但由于存在技术上的问题，导致给水泵停机状态时会
发生密封水回流不畅的现象，严重影响了给水泵的正常供水，还可能导致给水泵
发生故障。

2.4汽轮机经常发生启停情况
电厂集控运行汽轮机时，经常会因为启停操作而造成汽轮机的运行效率降低，过分频繁的启停操作还会缩短汽轮机的使用寿命，不利于电厂生产的稳定发展。

在汽轮机运行过程中，一旦汽轮机的转子受到相应的应力变化，如外界的温度、
压力等发生改变，就很容易造成汽轮机的启停。

如果外界环境中温度、压力不能
保持稳定状态，就会产生频繁的启停操作，这也将导致汽轮机难以稳定进入工作状态，不仅造成能源的浪费，还严重缩短了汽轮机的使用寿命。

3电厂集控运行中汽轮机运行优化策略
3.1优化给水泵
优化给水泵运行就是优化汽轮机的运行效率，要优化给水泵运行，我们就要改变传统的给水泵运行方式。

改变给水泵的运行方式就是要求给水泵相关技术人员对给水泵的变动速率和平移泵的曲线进行研究，并制定出更合理的运行方式。

变速给水的方式就是新型的给水方式，在变速给水方式下，给水泵的运行效率有了极大的改善。

变速给水的方式就是通过变速控制水流调节，从而控制给水泵的水流量，这样可以解决汽轮机低负荷运转下能源耗费量大的问题，也解决了汽轮机因能源耗费而产生的机械故障。

变速给水的运行方式，很大程度上节约了汽轮机运行时耗费的资源，并且有效的提高了给水泵的运行效率。

3.2改进启停过程
要想提高汽轮机的工作效率，延长汽轮机的使用寿命，就要对汽轮机的启停操作进行优化和改良。

汽轮机在启动运行和停止运行的关键环节中，最突出的问题就是大量的能源消耗问题。

所以优化汽轮机启停操作流程，就要从解决能源问题入手。

首先在汽轮机的启动工作中，技术人员可以利用高压缸和中压缸联动运行的方式来优化。

联合启动的运行方式下，保证了转子参数的合理设置，使汽轮机的暖机速度得到有效提升，从而减少不必要的电力损耗，提高启动阶段的工作效率。

在优化启动操作时，我们应该注意对汽轮机的循环水和润滑油进行必要的维护，保证汽轮机运行的内部环境。

其次，我们可以通过降低集控系统中的转子参数来优化汽轮机停止操作流程。

在汽轮机停止过程中，汽轮机的相关运行设备将会降低运行温度，减慢运行速度。

而在汽轮机降温和减速过程中，就要造成一定的能源损耗。

通过转变系统参数可以直接有效的减少停止阶段的电能消耗，提升停止阶段的工作效率。

3.3优化配汽方式
改进汽轮机的运行效率，就要改良汽轮机的配汽方式。

相关技术人员可以通
过三阀式的配汽方式来优化汽轮机配汽方式。

运用三阀配汽调节方式可以有效的
降低汽轮机集控运行系统的负荷强度，并通过降低负荷来达到节能的效果。

在运
用三阀式调节时，检修工作人员一定要做好自身的工作，对阀门进行定期的检查，检查阀门的密封性，如果阀门的密封性出现问题，不仅会造成安全隐患还会对工
作设备造成不小的损害。

保证三阀式配汽方式的有效运行，对提高汽轮机的有效
性和集控系统的安全性有极大的帮助。

三阀式的配汽方式与复合式配汽方式相比，有着减少压力负担，降低资源浪费和提升工作效率的优点。

3.4优化密封系统
在汽轮机运行过程中，密封水系统是保证汽轮机运行的重要工作系统，密封
水系统工作的有效改良，将对汽轮机安全运行有很大的帮助，因此，需要优化给
水泵的密封系统。

首先就是要优化密封方式，使水泵紧急停止下密封系统良好，
保证回水正常。

其次，要对水泵的密封设计进行定期的检查和维护工作，从根本
上解决密封不良造成的安全隐患问题。

3.5强化机组管理和维护
汽轮机运行过程中，机组对于汽轮机的运行十分重要。

如果汽轮机的机组出
现问题，很可能造成汽轮机运行失控，导致电力生产出现问题。

所以在电厂集控
运行中，强化汽轮机的机组管理和维护工作也是十分重要。

以往的汽轮机组管理
和维护的工作效率不是很高，给汽轮机组的管理和维护带来问题。

而要优化汽轮
机组的管理和维护工作就要提出更为科学的管理办法。

首先，在汽轮机进入工作
状态之前，要安排相关的工作人员，对汽轮机组的重要部位和重要设备进行相关
的检查，保证汽轮机组的工作能够良好运行。

其次，在汽轮机运行过程中，机组
管理人员要制定定期检查制度，一旦发现汽轮机组的关键设备有工作异常的现象，立刻汇报给上级领导，等待检查结果或者维修指令。

最后，要对汽轮机组的工作
设备进行定期的更换和维修，防止运行意外事件发生。

在汽轮机组运行过程中，
高压设备的运行十分重要，一定要引起机组维护人员的重视，要对高压设备定期
的检查和维修，并及时清理高压设备的高压管道，保证管道畅通，提高高压设备
的传热4结语
总而言之，电厂集控运行汽轮机问题主要表现在汽轮机整体、汽轮机疏水系统、汽轮机轴封系统等方面，关于切实提升汽轮机运行期间的安全效益与经济效益，需要针对现存于集控运行汽轮机中的各类问题，制定出合理管控方案。

对汽轮机进行智能化、节能化配置，使其能够在电厂电力供应中发挥出重要作用。

参考文献：
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