黄尚宇
神华国华广投(柳州)发电有限责任公司 广西 柳州545600
摘要：目前，我国的火电厂建设的发展迅速，随着我国经济水平的不断提升，现今各行业规模也有了很大程度的扩大，这在一定程度上加快了我国经济发展速度，而电力市场的发展也进入到了一个新的阶段。其中汽轮机作为电力市场中的一个重要部分，汽轮机的运行与设备维护也关系着汽轮机的稳定性。
关键词：火电厂集控运行；汽轮机运行；优化措施分析
引言
化石能源的大规模开发利用，在推动人类文明进步的同时，也带来了资源匮乏、环境污染、气候恶化等问题。要保障能源安全，实现人类的可持续发展，就必须积极推动能源结构向低碳绿色转型。因此，近年来我国在加大煤电退出力度的同时，也加快了风电和光电等可再生清洁能源的发展。然而，风电和光电等新能源都具有较强的随机性、间歇性和波动性，其大规模的集中并网，加大了电网的峰谷差，导致弃风弃光现象日益严重。要破解具有强随机波动不确定性的新能源电量规模化并网的困境，就得极力提升电网的调峰能力，为新能源消纳提供足够的容量空间，为此，电源结构中装机容量占60%左右的燃煤火电机组开展快速深度调峰已然势在必行。但是，煤电机组调峰运行时工况的频繁变化，一方面将因运行工况经常偏离设计工况而导致汽轮机热效率降低;另一方面因温度场的频繁变化引发的热应力、热膨胀和热变形也将影响着汽轮机设备的安全稳定运行。因此，优化汽轮机运行调节方式，确保煤电机组安全、经济、灵活、快速地参与深度调峰，是破解新能源电量规模化消纳困境的题中应有之义。
1汽轮机的运行和设备维护的价值
在实际的电力供应中，汽轮机作为一项重要设备，在实际运行过程中由于内、外部因素的影响，很可能导致汽轮机自身运行存在一定的隐患，如果不对这些隐患进行排除与解决，很可能导致汽轮机出现故障，这就会导致电力供应出现问题，这不利于电力行业的后续发展。而要实现汽轮机运行的安全型和有效性，就需要电力行业正确认识到汽轮机的运行和设备维护的价值，其价值主要体现在以下几个方面。首先，汽轮机的设备维修可以排除影响汽轮机运行的隐患，这可以有效解决汽轮机的故障，进而最大限度地保证电力的稳定性供应，这可以保证电力行业对电力市场的开发。第二，通过汽轮机的设备维修，其可以对汽轮机所出现的问题和产生原因进行全方面分析，这可以更新以往的维护机制，进而形成创新性的维护机制，这可以在保证设备维护最大效益的同时，为电力行业的稳定运行提供基础动力，提高电力市场的环保性，这有助于电力市场的良性运营。最后，汽轮机的设备维修还可以在一定程度上节约电力行业的成本，汽轮机的设备一般价格都比较高，在实际运行过程中如果不进行维护，将会导致汽轮机的使用年限降低，在实际运行过程中很可能出现故障等问题，这会降低电力行业的经济效益。而通过汽轮机的设备维护，其可以将汽轮机的设备维护落到实处，告别传统的汽轮机设备维护方式,通过新技术与新应用来实现汽轮机的环保价值，这不仅可以提升汽轮机日后运行的可靠性，还可以降低企业的运行成本，最终实现电力行业的经济价值。
2汽轮机振动危害
汽轮发电机组作为发电系统中的主要构成，异常振动会对生产系统产生重要影响，情况严重的，还会导致全厂停车，最终对年度任务产生影响。(1)轴封磨损会破坏密封作用，增大高压缸蒸汽外漏量，进而使得水分进入到润滑油中，引起油膜结构破坏，最终导致轴瓦乌金融化。随着漏气损失的不断增加，机组经济性也会受到影响。(2)磨损隔板汽封。当隔板汽封被严重磨损，会导致级间漏气与转子轴向力进一步增加，最终融化推力瓦乌金。(3)磨损滑销系统。滑销系统不仅可以固定轴承外壳与汽轮气缸；还能确保机组有效收缩或膨胀。磨损严重期间，会对机组热膨胀产生影响，严重的还会导致更多事故。(4)发电机励磁机部件损坏。
异常振动会对机组运行产生较大威胁，汽轮发电机组振动问题复杂，引起振动原因较多，但只要找到振动原因，就能合理解决振动问题。
3电厂集控运行汽轮机运行的优化措施分析
3．1围绕汽轮机的配汽方式进行优化
造成汽轮机运行效率低的一个关键原因在于，运行过程中损失了大量可以避免的能耗，故对传统复合型汽轮机配汽方式进行全面梳理并优化，是一种可行性较高的方案。传统的配汽方式为:①节流配汽，原理为使进入汽轮机的所有蒸汽均需经过一个或多个同时启动/关闭的调节阀;其中，第一级为全周进汽，没有调节级。此种配汽方式的结构相对简单，且启动或改变复合时，第一级的受热十分均匀，温度变化幅度较小，产生的热应力也十分有限。但该方式的缺点在于，处于低负荷状态时，因节流而造成的损失极大。②喷嘴配汽，原理在于将第一级分为3～6个喷嘴组，各组之间具备一定的间隙，处于“隔开”状态;各自配备一个调节汽门控制装置。在蒸汽进入汽轮机的过程中，各喷嘴组依次开启，能够有效降低因节流而造成的损失。此种配汽方式的缺点在于，调节级的受热分布均匀程度不足，部分喷嘴组会因进汽而产生损失;此外，调节级的余速基本无法利用，一旦负荷下降，高压缸内各级的温度变化存在巨大的差异。
3.2更新汽轮机启停方案
常规模式下，汽轮机的启动方式以高中压缸联合启动方式为主，启动过程包含锅炉点火、暖管冲动、转子升速暖机、并列接带负荷等;汽轮机的停机过程并非骤然完成，而是在一段时间内，各部件的工作均会逐渐停止，进汽量会逐渐降低，直至完全停止，最终关闭主汽门(各零部件的温度也会随之缓慢降低)。对汽轮机的启停过程进行梳理后，可将优化的重点放在如下方面:(1)基于汽轮机转子在运行过程中的损耗率、寿命、受热变形情况、膨胀差值等，精确计算针对转子的温度和变化率，减小误差;(2)进入汽轮机的温度变化率会随着机组设备放热系数的变化而变化，故将之控制在相对稳定，能量浪费幅度较小的范围之内，具备较高的可行性;(3)对温度、膨胀差、振动等采用不超限的测点监控模式，及时发现汽轮机运行过程中的异常参数变化;(4)盘车预热和正温差的启动过程，应该实现最佳温度匹配;(5)在保证设备安全的前提下，需要尽可能地缩短启动时间，有效降低电能及燃料的消耗量，从整体的角度对汽轮机的运行过程进行优化;(6)在优化期间，技术人员可以将额定参数停机模式转变为滑参数停机模式，保证各部件在停机过程中有效降温，提升设备后期的检修效率。
3.3振动保护装置安装
振动保护装置由信号报警系统、监控系统、保护系统构成，该装置和测量装置一样，若振动大于某一临界值装置就会发出预警信号，该保护装置的不同主要为其可以发出脉冲信号，该信号可以对电路进行合理控制，让其主动关闭主要汽门，便于紧急停机。一直以来，在汽轮机机组量不断增加的当下，安装测量和保护装置越来越重要。所以，日常工作期间，有必要加强安全监视和保护装置动作研究，确保保护动作科学合理地开展。
结语
综上所述，汽轮机运行期间，若有异常振动的情况出现，既会对机组运行产生影响，还会引起电力系统故障，最终导致设备难以运行。为了改变这一现状，汽轮机运行期间，有必要加强日常检修与维护，合理采取措施分析振动产生的原因，便于从源头上排除故障隐患，确保汽轮机运行稳定高效，为电厂建设带来较大经济效益。
参考文献
[1]方守印，杨成宝.汽轮机低压排汽缸排汽压力的变化对汽轮机运行的影响[J].汽轮机技术，2013,55(6):471-472,475.
[2]焦玉婷.汽轮机异常振动分析与排除[J].中国设备工程，2018(05):47-48.