王先锋
国家电投集团贵州金元金能工贸有限公司
摘要：电厂生产运行下汽轮机占据重要位置，为提升汽轮机运行水平，还需要做好多方面的管理工作。文章结合汽轮机工作原理，对汽轮机运行存在问题与解决对策展开探讨。
关键词：电厂效率；汽轮机；经济性；电厂运行
引言
汽轮机作为电厂供电系统的关键组件，运行中一旦出现故障，就会导致电厂供电系统关闭，这样不仅会缩减设备生命周期影响到电厂的工作效率，还会对电厂造成一定的经济损失。因此，为了保证电厂的供电效率和经济效益，需对电厂汽轮机运行中故障及时处理，同时对设备进行维护管理，这样不仅可以保证汽轮机的使用效率，而且还可以促进电厂供电系统的有效运行，对电厂安全生产具有重要意义。
1汽轮机结构形式的工作原理
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。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提高电厂汽轮机效率与经济性的方法措施
2.1汽轮机汽缸漏汽
造成汽轮机汽缸漏汽的原因较多，可进行如下划分:第一，汽缸采用铸造工艺制造而成，出厂后需进行时效处理(将之存放一段时间后方可投入使用，目的在于完全消除铸造产生的内部应力。解决方式在于，电厂购入汽轮机或是在定期维护时，技术人员必须格外注意汽缸是否变形，使用合格的产品，避免漏汽现象。第二，在安装或检修的过程中，由于检修工艺和检修技术的原因，导致内缸、汽缸隔板、隔板套及汽封套的膨胀间隙不合适，或是挂耳压板的膨胀间隙不合适，运行后产生巨大的膨胀力使汽缸变形。解决方式在于:安装或检修期间，技术人员需对各处的膨胀间隙进行充分预估，留足空间，防止因巨大的膨胀压力导致汽缸发生形变漏汽。第三，汽缸螺栓紧固的顺序出现错误。常规的顺序为，自中间开始，向两边同时紧固，即由垂弧最大处或受力变形最大处开始击鼓，从而使最大变形处的间隙向汽缸前方或后方的自由端转移，使得间隙逐渐消失;如果采用自两端开始，逐渐向中间旋紧的方式，间隙会朝向中间地带“积压”，在外力的不断作用下，汽缸结合面会出现拱形的间隙空间，极大地提升蒸汽泄漏几率。解决方式在于，所螺栓紧固的顺序必须严格按照相关规定执行，避免任何“反向操作”。
2.2汽轮机轴承损坏故障与处理措施
轴承损坏是汽轮机运行中较为普遍的故障，造成其产生的原因有许多因素，主要包括轴承磨损、破裂、长期工作以及外力碰撞。此外，由于缺乏设备定期检查与恶劣的运行环境都有可能导致轴承损坏故障。当汽轮机发生轴承损坏故障时，如果无法准切的确定故障位置，需要对轴承进行全方位检查，这时就需要使用轴承电流进行检测，在检测过程中观察电流区域与周围的温差，从而查找出轴承损坏故障位置，并及时地进行更换与维修。
2.3给水泵的能量损失和优化改进方式
给水泵是电厂汽轮机重要的设备，也是电厂中能耗消耗最大的设备，给水泵的能量损失主要包括：第一运行效率不高而引起流量过剩，第二扬程储备导致的能量损失，第三则是因为配备了参数较大的给水泵而引起能量损失。选择功率较大的电动给水泵，其能量将是电厂用电量的一半，所以对于大型机组而言，必须对给水泵装置进行改进优化才能提高经济效益。可在机组不同负荷和运行条件下按照给水泵流量、扬程特性曲线和流量以及效率特性曲线确定给水泵最佳的运行方式。此外，从气动泵组运行经济效益来看，应根据机组具体配置情况和气动机给水泵余量较大的特点，根据气动泵实际运行情况确定泵组的运行方式，可通过增加给水阀开度的方式，调节给水泵转速来消除节流损失和功耗。为确保汽轮机运行的安全，电动泵容量小于运行中的气动泵，在气动泵出现故障问题后可通过电动泵维持汽轮机主机运行，同时将机组快速下降到和电动泵容量适应的负荷。
2.4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：第一，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;第二，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;第三，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;第四，盘车预热和正温差的启动过程，应该实现最佳温度匹配;第五，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;第六，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。
2.5配汽方式优化
汽轮机采用复合型配汽方式，只有当汽轮机处于高负荷状态运行时，才能保持较高的运行效率和较低的能耗，但在汽轮机启动或者低负荷状态运行时，损耗比较大，运行效率不高。针对这种情况，可以考虑采用三阀式配汽方式，这种配汽方式不仅可以有效分担运行负荷，同时对于调节级要求相对较低，节能效果良好。三阀式配汽方式下，无论汽轮机处于高负荷运行状态还是低负荷运行状态，都能实现有效调节，并且三阀式配汽方式流通性能良好，瞬间转换效率较高，可以有效降低能耗。
2.6控制加热器端差变化
控制加热器端差变化可起到提高加热器运行效率的作用，加热器是汽轮机的重要构件，其端差变化出现问题就会影响整个汽轮机的工作。若汽轮机回热系统被破坏加热器就会增加传热端差，从而降低出水温度，降低加热器抽汽量。而抽汽量增加就会影响端差变化规律，因此需要在日常工作中加强检修维护，当发现传热面结垢现象时就说明端差变化较大，这时必须及时清理确保加热器的端差变化合理才能确保加热器正常运行。
结语
综上所述，针对汽轮机运行中的故障电厂应高度重视，提高维修人员的综合能力，完善设备日常维护工作与易损件的监控水平，及时排出潜在隐患和事故风险，保证电厂汽轮机的稳定运行，保证电厂生产工作全面发展，从而满足社会多方面的用电需求。
参考文献
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