（阳城国际发电有限责任公司 山西晋城 048000）
摘要：在目前全球经济不断快速推进的同时也对各种能源的需求在同步增长，电力生产在国民生产活动中扮演者越来越重要的角色。但随着电力交易市场的不断完善，发电企业的竞争也日趋激烈，节能高效运行迫在眉睫。在火电厂中，汽轮机是三大主机之一，是电厂中的关键设备。汽轮机的技术相对成熟，但结合国内外先进经验并结合本企业实际仍能挖掘节能潜力。因此本文就针对汽轮机运行中的一些问题进行优化技术措施的研究。
关键词：电厂集控运行；汽轮机；优化技术措施
引言
全球经济的快速发展，对于能源的需求有了很大的增长，例如我国的用电负荷量便有了很大的提升，使得发电企业产生了非常大的压力。但是，一次能源结构中，为主的是煤炭，使得燃煤电厂成为发电的主要形式。其中，汽轮机是火电厂中的三大主机，属于关键性设备。但是，在当前本厂汽轮机运行当中，还有一些问题需要解决，对汽轮机的运行效率产生了影响。
一、汽轮机基本情况概述
本企业一期工程总装机6×350MW，汽轮机设备由德国西门子公司生产，其型号为K30-40-16、N30-2×10，型式为反动式单轴双缸、双排汽、亚临界、一次中间再热、节流调节凝汽式汽轮机。该机组额定负荷350MW，最大连续出力369.69MW，阀门全开工况出力378.885MW。2018年以来本企业陆续对部分机组进行了打孔抽汽改造，以中压缸排汽作为供热首站的热源，疏水回收至凝结水系统A3低压加热器入口。
二、汽轮机运行中出现的问题分析
2.1 循环水系统的问题
本厂循环水系统为闭式循环、水塔冷却。各机组配两台循环泵，可以运行在工频状态，也可以运行在变频状态。水塔的冷却方式可以通过控制阀门小间五个电动蝶阀不同的开关状态来决定。
循环水系统的运行状态随季节变化有很大不同，主要表现为冬季水塔的冷却能力过强，循环水温过低，需要开防冻水环来减少水塔的换热，以保持合适的循环水温度和凝汽器压力。春、秋季节汽温波动大，凝汽器压力随机组负荷变化明显，若单台循环泵运行可能使高负荷阶段凝汽器压力高影响经济性，若两台循环泵运行又可能使低负荷阶段厂用电率偏高。
供热改造以来，随着供热负荷的不断增加，进入低压缸的蒸汽逐渐减少，凝汽器热负荷降低，使冬季水塔的冷却能力过强的问题更加突出。
2.2轴封系统的问题
轴封系统的作用是向转子穿过汽缸的部位提供密封，防止蒸汽沿高、中压轴端向外泄漏，甚至窜入轴承箱使润滑油进水，防止空气漏入汽缸而破坏机组真空。
本厂350MW机组轴封系统包括辅汽汽源、供汽母管、轴封、回汽母管、轴封加热器、轴加风机等。汽轮机未进蒸汽时，高中低压缸的密封蒸汽均由辅汽提供；随着机组并网接带负荷，高中压缸逐渐实现自密封，并将多余的蒸汽提供给低压缸轴封使用，辅汽供应量相应减少；当机组负荷在40%-60%时机组完全实现自密封，辅汽供轴封调门逐渐关闭；机组负荷继续升高，轴封溢流蒸汽调阀逐渐开启，将富裕的蒸汽排往凝汽器以保证轴封压力的稳定。轴封回汽母管将轴封回汽引入轴封加热器凝结后通过轴加疏水器排往凝汽器，回汽内的不凝结气体通过轴加风机抽出排往汽机房外。为了使轴封蒸汽不从轴端漏出外界，同时防止外界气体过多漏入回汽母管增加轴加风机的负担，需要轴封回汽母管和轴封加热器内保持负压。另外为了降低能量的损失，并减少低负荷轴封系统对辅汽的消耗，高中压主、调汽阀（阀杆）漏汽被引入轴封供汽母管中加以利用。
在长期运行中，主要面对的问题有：机组高负荷时，轴封溢流调阀的开度很大，300℃以上的高温蒸汽直接排入凝汽器，造成了能量浪费，增加了凝汽器负荷；轴封系统不能随机停运，机组停运后主汽压力缓慢下降缓慢，被引入轴封供汽母管内阀杆漏汽随着主汽压力的变化逐渐减少，使真空和轴封系统必须在主汽压力约4.0MPa以下才能停运，此过程一般都在30小时以上，此过程会造成机组停运后循环泵、凝泵、真空泵的大量电耗。
2.3 机组控制问题
我厂供热打孔抽汽位置为中压缸排汽，疏水回收至A3低压加热器入口，系统在通往热站的管道上装有供热抽气逆止门、抽汽电动关断门、液压抽汽调门，在通往低压缸的管道上装有液压连通管调节阀。
供热打孔抽汽系统给汽轮机控制带来了一系列的问题：低压缸做功减少，同样负荷汽轮机调门开度变大，使一次调频或升负荷时汽轮机响应能力减弱；
供热抽汽调门和连通管调节阀开度配合不佳，使中排压力超出范围，威胁汽轮机安全运行；供热抽汽逆止门动作不灵活，有可能造成汽轮机超速；凝结水流量过低，造成凝结水系统自动调整失灵；供汽和回水量不匹配，造成除氧器水位过高或过低。
三、汽轮机运行的优化措施
3.1循环水系统的优化运行
由于冬季时循环水系统有较明显的向下调整出力的空间，将循环泵变频运行的最低转速由80%下降至75%。降低转速后，循环泵运行状态和水塔淋水状态良好，低负荷时循环泵最低功率降低至原来81%。下一个阶段将循环泵变频最低转速降至70%试验，以进一步降低循环泵电耗。
春秋季节优先以调整变频运行的循环泵转速来调整凝汽器压力至最佳值，若变频循环泵转速已无调整空间，通过及时启、停工频备用循环泵来调整凝汽器压力，调整的原则即最佳真空的原则，使提高真空增加的发电量与循环泵多耗的电量之差最大，实际运行中参照本机组试验测定曲线调整。
3.2轴封系统的优化运行
将轴封溢流蒸汽排至A2低压加热器，既可以满足轴封供汽压力的稳定，减少能量的浪费，又可以减轻凝汽器的负担。
给高、中压阀杆漏汽增加一路通往净疏水系统的旁路。正常运行中高、中压阀杆漏汽被引入轴封供汽母管中加以回收利用，停机后将高、中压阀杆漏汽排往净疏水系统，使汽轮机可以在转速到零后停运真空轴封系统，因为汽轮机没有蒸汽进入，凝汽器形成不了真空，冷空气无法进入汽轮机。同时减少轴封系统运行带来的隐患，并节约相关设备的运行费用。
3.3 机组控制的优化运行
机组在由低负荷升至高负荷时，及时增大主汽压力节流值的设定，使调气门节流效果变强，维持升负荷过程中的调门开度不致过大，保证汽轮机调整裕度。降负荷时相反，以减少节流损失。
调整供热抽汽量时，供热抽汽调整门和连通管调阀向相反方向调整，共同维持中排压力不超限，同时保证低压缸最小通流量。中排压力超限作用于汽轮机跳闸。
供热抽汽逆止门随其他抽汽逆止门一起进行定期活动试验，保证其动作灵活。
凝结水流量过小时由凝泵转速调节水位切至阀门调节水位，同时注意供汽和回水平衡，保证水位安全。
四、结语
在目前我国社会对电能的需求量在持续增长的同时，对于火电厂等发电企业来说其生产压力也在不断增长。而针对火电厂运行中的汽轮机中存在的各种问题而影响其运行效率以及导致能耗较高的现状，需要做好优化和改善，保证其高效和经济运行的同时，也实现其使用寿命的延长以及安全隐患的减少，促进火电厂经济效益的提高以及可持续快速发展。
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作者简介：
王安，男，汉族，助理工程师，大学本科学历，研究方向：汽机节能。