王 琨

（國(guó)電華北電力有限公司霍州發(fā)電廠，山西 臨汾 031413）

近些年，人民群眾對(duì)電力資源的需求數(shù)量越來(lái)越大，促使發(fā)電廠規(guī)模的不斷擴(kuò)大，逐漸調(diào)整了電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，與此同時(shí)，提升了汽輪機(jī)的質(zhì)量，提高汽輪機(jī)運(yùn)行的復(fù)雜性和繁瑣性。我國(guó)現(xiàn)階段正處于快速發(fā)展的過(guò)程中，缺少人力資源，但是用電需求量卻越來(lái)越大，由此可見，節(jié)能變得十分重要。所以，相關(guān)工作者要重視優(yōu)化汽輪機(jī)的運(yùn)行，提高汽輪機(jī)運(yùn)行的效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，滿足人們的日常用電需求。

1 汽輪機(jī)的概述

汽輪機(jī)指的是發(fā)電廠在運(yùn)行的過(guò)程中，不能缺少的一種器械設(shè)備，它直接影響著發(fā)電廠能否正常運(yùn)行。汽輪機(jī)在工作的過(guò)程中，利用沖動(dòng)作用運(yùn)轉(zhuǎn)，將熱能逐漸轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，它屬于旋轉(zhuǎn)器械設(shè)備的一種。如果按照總體結(jié)構(gòu)劃分，可以將它分成兩個(gè)部分，第一部分是轉(zhuǎn)動(dòng)部分，這個(gè)部分包括的零件比較多，像是主軸等，第二部分是靜止部分同樣包括的零件也比較多，例如，氣缸、軸承等。不管是第一部分，還是第二部分，對(duì)于汽輪機(jī)而言都是確保它能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵。沖動(dòng)作用的原理是讓蒸汽噴嘴中產(chǎn)生的大量蒸汽，在運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)過(guò)葉氣道的時(shí)候，改變其運(yùn)行方向，促使它可以直接作用在汽輪機(jī)的葉片上，保障葉輪的正常轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)將熱能變成機(jī)械動(dòng)能的目的[1]。

在劃分汽輪機(jī)種類時(shí)，可以按照不同的劃分機(jī)制分成不同的種類。如果按照工作原理的原則劃分，可以把汽輪機(jī)分成兩種不同的種類，一種是反動(dòng)式汽輪機(jī)，另一種是沖動(dòng)式汽輪機(jī)；如果按照機(jī)構(gòu)的原則劃分，可以將汽輪機(jī)分成兩種，一種是多級(jí)汽輪機(jī)，另一種是單機(jī)汽輪機(jī)；如果按照熱力特性的原則劃分，那么可以將汽輪機(jī)劃分成多種，例如，抽汽式汽輪機(jī)、背壓式汽輪機(jī)等。在發(fā)電廠中，人們可以常?？吹礁鞣N汽輪機(jī)，而這些汽輪機(jī)幾乎都是凝汽式汽輪機(jī)，這種類型的汽輪機(jī)也是使用范圍最廣泛的一種。凝汽式汽輪機(jī)的是主要構(gòu)成部分是循環(huán)水泵、抽氣器等。為了保證汽輪機(jī)的正常運(yùn)行，要重視各種凝器設(shè)備，對(duì)于汽輪機(jī)而言，這些凝器設(shè)備起到輔助的作用。凝汽式汽輪機(jī)工作流程是當(dāng)排出的氣體遇到冷氣后，會(huì)快速凝結(jié)成水，以致于氣體的體積漸漸下降，將原本的封閉空間轉(zhuǎn)變成真空空間，進(jìn)而使氣壓逐漸下降，提高蒸汽的理想焓降，隨之設(shè)備設(shè)施的熱能效率也會(huì)逐漸提升。凝汽式汽輪機(jī)產(chǎn)生的排氣壓力也會(huì)直接影響到它的正常運(yùn)行，有一些因素也會(huì)影響到排氣壓力，例如，冷卻倍率等，它可以產(chǎn)生比較高的真空度，但是同樣會(huì)使循環(huán)水泵在正常運(yùn)行中，增加功耗和投入資金的金額。

2 汽輪機(jī)正常運(yùn)行中存在的缺陷

有很多因素都會(huì)直接影響到汽輪機(jī)這種器械的經(jīng)濟(jì)性能，其中最主要的因素包括汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)方面、制作方面等。如果可以科學(xué)合理地設(shè)計(jì)汽輪機(jī)，優(yōu)化制造及安裝等環(huán)節(jié)，那么就能最大化提升汽輪機(jī)的工作效率。

2.1 汽輪機(jī)配配氣方式上存在缺陷

汽輪機(jī)運(yùn)用的配氣方式比較多，然而在日常生活被廣泛使用的是復(fù)合式配氣方式。因?yàn)楸黄啓C(jī)工作載荷影響，每個(gè)階段汽輪機(jī)配氣方式都有所不同。一般情況下，會(huì)將其分成兩個(gè)階段，第一階段為當(dāng)汽輪機(jī)處于高負(fù)荷的狀態(tài)下，如果想確保汽輪機(jī)的正常運(yùn)行，那么通常都會(huì)運(yùn)用順序閥的方法；第二階段為當(dāng)汽輪機(jī)處于較低負(fù)荷的載荷狀態(tài)下，如果想確保汽輪機(jī)的正常運(yùn)行，那么通常都會(huì)運(yùn)用單閥的方法。這兩個(gè)階段載荷方式各不相同，但是兩個(gè)階段都可以得到較好的運(yùn)用。在低負(fù)荷的階段，汽輪機(jī)會(huì)消耗一些節(jié)流，使用效率逐步降低，進(jìn)而影響到發(fā)電廠自身的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 汽輪機(jī)在啟停階段存在缺陷

汽輪機(jī)啟停階段指的是轉(zhuǎn)子應(yīng)力變化產(chǎn)生作用，一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)轉(zhuǎn)子處于正常運(yùn)行狀態(tài)下，汽輪機(jī)自身的內(nèi)部將會(huì)存在溫度場(chǎng)，這個(gè)溫度場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生比較規(guī)則的動(dòng)蕩，而影響它產(chǎn)生動(dòng)蕩的主要原因就是汽輪機(jī)的開啟和停止。另外，轉(zhuǎn)子的表面會(huì)存在較多蒸汽，這些蒸汽會(huì)直接影響到轉(zhuǎn)子蒸汽參數(shù)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)參數(shù)上升現(xiàn)象，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)參數(shù)下降現(xiàn)象。這是由于轉(zhuǎn)子的開啟和停止，導(dǎo)致無(wú)法保證轉(zhuǎn)子工作環(huán)境的穩(wěn)定性，偶爾會(huì)存在高溫環(huán)境下，因此，在設(shè)計(jì)汽輪機(jī)參數(shù)時(shí)，要確保參數(shù)的準(zhǔn)確性，要不然就會(huì)直接影響到汽輪機(jī)的正常運(yùn)行，甚至是阻礙它的正常工作。需要注意的是，當(dāng)汽輪機(jī)處于啟停階段時(shí)，它自身會(huì)消耗大量的電流，這一問(wèn)題會(huì)減少汽輪機(jī)的使用時(shí)間[2]。

2.3 汽輪機(jī)機(jī)組能力存在缺陷

導(dǎo)致汽輪機(jī)出現(xiàn)能耗問(wèn)題的原因比較多，其中十分重要的一個(gè)因素就是因?yàn)樗臍忾y。汽輪機(jī)氣閥的種類比較多，方式的不同導(dǎo)致氣閥的分類方法也不同。一般來(lái)說(shuō)，可以將汽輪機(jī)的氣閥分成兩種，一種是順序閥調(diào)節(jié)，另一種是單閥調(diào)節(jié)。順序閥的使用范圍限制因素較多，當(dāng)氣閥壓力較小的時(shí)候，才可以運(yùn)用這種氣閥，若是氣閥壓力相對(duì)比較大的時(shí)候，依舊使用順序閥，那么將會(huì)使噴嘴及外缸出現(xiàn)變形的問(wèn)題，甚至?xí)?yán)重影響到汽輪機(jī)的密封性，還會(huì)增加汽輪機(jī)的能源消耗數(shù)量，阻礙汽輪機(jī)的正常運(yùn)行。影響單閥調(diào)節(jié)的主要因素是汽輪機(jī)的蒸汽參數(shù)，而影響順序閥的主要原因是噴嘴。

3 電廠集控運(yùn)行汽輪機(jī)運(yùn)行完善措施

3.1 完善汽輪機(jī)配氣方式

現(xiàn)階段，絕大部分汽輪機(jī)運(yùn)用的配氣方式都是傳統(tǒng)式，這種傳統(tǒng)式配氣方式功耗比較大，并且只能在低負(fù)荷的情況下使用，如果在高負(fù)荷中運(yùn)用這種配氣方式，就會(huì)直接影響到汽輪機(jī)的使用時(shí)間。想解決這個(gè)問(wèn)題的話，就可以運(yùn)用性能比較好的三閥式配氣方式，這種配氣方式一方面可以降低功耗，另一方面還可以最大化提升轉(zhuǎn)換的效率，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益的穩(wěn)步提升。三閥式配氣方式具有一些優(yōu)點(diǎn)，例如，流通能力比較好、在調(diào)節(jié)級(jí)別上沒(méi)有較高的要求，因此可以達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。

3.2 優(yōu)化汽輪機(jī)啟停方面

如今，大部分日常使用的汽輪機(jī)都是600MW，這種汽輪機(jī)的啟動(dòng)方式為一起使用高中壓氣缸，實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)的目標(biāo)。下面詳細(xì)介紹一些汽輪機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程：在點(diǎn)著鍋爐前，相關(guān)工作者要認(rèn)真做好準(zhǔn)備工作，其中包含全面系統(tǒng)的檢查和測(cè)試潤(rùn)滑系統(tǒng)，保證潤(rùn)滑系統(tǒng)的密閉性，掌握潤(rùn)滑油的含量，確保它的含量不低于最低頁(yè)面，還包括凝汽器通循環(huán)水[3]。鍋爐在運(yùn)行時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)鍋爐的壓力強(qiáng)度及溫度有了明顯的提升，那么相關(guān)工作者就要及時(shí)開啟備用旁路。在高中壓缸實(shí)際啟動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)溫度升高的現(xiàn)象，當(dāng)溫度升高到額定溫度時(shí)，就會(huì)減少汽輪機(jī)的使用時(shí)間，為了控制好這一現(xiàn)象，避免降低汽輪機(jī)使用壽命，那么就要采取各種優(yōu)化措施：首先，在實(shí)際啟動(dòng)時(shí)，要設(shè)定合理的熱蒸汽壓力，通常情況下不超過(guò)零點(diǎn)五兆帕；其次，要確保汽輪機(jī)高壓缸排氣通風(fēng)門一直處于敞開狀態(tài)下；最后，要盡量增加汽輪機(jī)高壓缸的通流量。這些措施可以解決汽輪機(jī)高壓缸排氣溫度上升的問(wèn)題，促使汽輪機(jī)正常運(yùn)行。當(dāng)汽輪機(jī)停止工作時(shí)，它的大部分零件都會(huì)逐漸從工作狀態(tài)變成非工作狀態(tài)，也可以這樣說(shuō)，從動(dòng)態(tài)變?yōu)殪o態(tài)。汽輪機(jī)進(jìn)氣數(shù)量也會(huì)漸漸由高峰下降到零，一些主要的進(jìn)氣門會(huì)自己關(guān)閉。氣缸另外的一些部分也會(huì)由工作時(shí)的溫度漸漸降低。一般會(huì)將汽輪機(jī)劃分成兩類，第一類是滑動(dòng)參數(shù)汽輪機(jī)，第二類是額定參數(shù)汽輪機(jī)。通常情況下，相關(guān)工作者都會(huì)使用第一類汽輪機(jī)，它有較多優(yōu)點(diǎn)，在使用這類汽輪機(jī)時(shí)可以大大降低熱量，提高汽輪機(jī)的運(yùn)行效率，并且還可以利用鍋爐具備的預(yù)熱功能實(shí)現(xiàn)發(fā)電的目的，提升使用率。

3.3 加大汽輪機(jī)資金投入力度，積極研發(fā)汽輪機(jī)

除了汽輪機(jī)設(shè)備已有問(wèn)題，對(duì)于絕大多數(shù)發(fā)電廠來(lái)說(shuō)，缺少資金問(wèn)題也十分嚴(yán)重，為了推動(dòng)發(fā)電廠的發(fā)展，相關(guān)單位就要積極投入大量資金，幫助發(fā)電廠引入先進(jìn)的設(shè)備設(shè)施、新穎汽輪機(jī)技術(shù)以及合理科學(xué)的汽輪機(jī)檢修制度等，還可以分出一部分資金用以培養(yǎng)工作人員，提升他們的實(shí)際操作能力，幫助他們建立職業(yè)素養(yǎng)，促使發(fā)電廠工作效率逐步提升。如果想建立生產(chǎn)體系，那么就要意識(shí)到資金是建立基礎(chǔ)。加強(qiáng)對(duì)資金的投入，一方面可以優(yōu)化汽輪機(jī)的各個(gè)方面，促使生產(chǎn)電力資源的效率越來(lái)越高，另一方面對(duì)于汽輪機(jī)而言，這是一次整體化的優(yōu)化[4]。另外，我國(guó)科技水平快速提升，相關(guān)工作者要重視研發(fā)和探索汽輪機(jī)的核心技術(shù)，在資金和科學(xué)水平的保障下，實(shí)現(xiàn)提升汽輪機(jī)運(yùn)行效率等目的，將更優(yōu)質(zhì)的汽輪機(jī)運(yùn)用到發(fā)電廠中，解決汽輪機(jī)使用過(guò)程中存在的各種問(wèn)題，為發(fā)電廠生產(chǎn)電力資源提供保障。譬如，火力發(fā)電廠在運(yùn)用汽輪機(jī)的過(guò)程中，可以充分利用靜態(tài)可控硅勵(lì)磁系統(tǒng)。如果火力發(fā)電廠想在政府部門倡導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，降低能源消耗、提高生產(chǎn)量的目的，那么就要不斷對(duì)汽輪機(jī)的性能和能耗等方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，了解和掌握汽輪機(jī)性能、能耗等方面的情況。對(duì)汽輪機(jī)的各個(gè)方面進(jìn)行不斷地優(yōu)化和改進(jìn)，確保汽輪機(jī)的正常運(yùn)行，降低汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的耗能，減少排出污染氣體的數(shù)量[5]。

3.4 運(yùn)用海水冷卻塔的條件

首先，溫排水量會(huì)被限制。對(duì)待各個(gè)沿海發(fā)電廠，環(huán)保部門、海洋部門等各個(gè)部門對(duì)其提出更高的要求，限制這些發(fā)電廠的溫排水量，故此無(wú)法運(yùn)用直流取排水系統(tǒng)，相關(guān)單位開始考慮運(yùn)用海水冷卻塔。其次，選擇更優(yōu)的冷卻水系統(tǒng)方法，一些沿海工程會(huì)受到地形、水位等條件的影響，采用直流取排水方案十分困難，工程花費(fèi)金額也比較高，故此可以考慮運(yùn)用海水冷卻塔方法。最后，排煙塔具有防腐功能，可以憑借這一功能。如果沿海地區(qū)發(fā)電廠決定運(yùn)用排煙塔時(shí)，可以考慮運(yùn)用海水塔方案。因?yàn)榕艧熕昂Ｋ谑褂眠^(guò)程中，要強(qiáng)化防腐，把這兩者相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)一防兩用的目的，節(jié)省大量資金。另外，如果在環(huán)保政策角度考慮。海水塔方案需要的資金要高于直流系統(tǒng)方法，但是運(yùn)用海水塔方案可以滿足政府部門提出的環(huán)保要求，還可以滿足溫排水量限制，避免今后因溫排水量出現(xiàn)各種問(wèn)題。

3.5 完善汽輪機(jī)管理及維護(hù)工作

為了確保汽輪機(jī)的正常運(yùn)行，相關(guān)單位和工作者要定期對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行維護(hù)及管理。在啟動(dòng)汽輪機(jī)之前，要認(rèn)真細(xì)致檢查所有設(shè)備和零件，降低發(fā)生事故的幾率，特別是要檢查一些高壓設(shè)備，確保它們可以正常運(yùn)行[6]。舉個(gè)例子，要定期對(duì)高壓管道進(jìn)行徹底清理，確保高壓管道的熱傳遞效率，在傳遞的過(guò)程中，還可以減少能量的損耗。另外，還要及時(shí)調(diào)整高壓加熱系統(tǒng)，使鍋爐設(shè)備給水溫度逐漸提升，重視對(duì)高壓加熱器的正常運(yùn)行進(jìn)行維護(hù)，確保它在運(yùn)行的過(guò)程中，可以有適合的水位等。

4 結(jié)語(yǔ)

最近幾年以來(lái)，我國(guó)社會(huì)快速發(fā)展，人們對(duì)電力資源的需求量越來(lái)越大。電力行業(yè)在這種情況下，如果想推動(dòng)自身的進(jìn)步，滿足人民群眾的用電需求，那么就要重視汽輪機(jī)的作用，優(yōu)化汽輪機(jī)配給方式等，提高汽輪機(jī)的運(yùn)行效率，促使電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益越來(lái)越高，推動(dòng)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。