摘要：在社会经济迅速发展的时代背景下，用电量需求逐渐增加。当前各个电厂发电规模有限，无法满足供电需求。联合循环汽轮机作为重要发电装置，对发电建设影响较大。为了改善联合循环汽轮机供热控制方案，文章对供热运行情况展开分析，总结一些问题，并拟定解决方案，旨在为汽轮机供热控制改进研究提供参考。
关键词：汽轮机；供热运行；联合循环
前言
为了满足供电需求，扩大电厂规模，增加发电设备等方式成为了增加发电量的主要途径。这种解决方案虽然可以提高发电量，满足用电需求，但是未能提高资源利用率[1]。联合循环电厂建设理念的提出，打破了扩大规模增加发电量模式，利用汽轮机排出的“废气”进行二次开发。本文将对此供热运行问题展开研究。
1 汽轮机供热运行中的问题
联合循环发电模式与普通发电模式不同，借助余热锅炉，向其中添加热水，生成高压蒸汽，使得汽轮机得以推动，维持正常作业状态，以此提高资源利用率。由于该项技术还未成熟，在供热运行过程中存在一些问题[2]。为了深入理解联合循环供热模式，本文对汽轮机供热运行现场发生的问题进行总结分析，为改进策略研究奠定基础。
1.1 汽轮机组振动问题
汽轮机处于排汽状态时，环境温度偏高，导致机组内部压力迅速增加，排气装置膨胀较为严重。与此同时，各个转轴之间的气压值也很高。在高压作用下，装置结构变形，产生机组振动问题。另外，汽轮机作业过程中产生热量较多，一些机械零件受此影响温度升高，致使气缸后座升高，此时排气温度逐渐升高，引发机组振动[3]。如果在启动汽轮机组时，预热时间过短，加大了汽轮机组疲劳，同样会引发汽轮机组振动问题。
1.2 给水泵汽化问题
依据联合循环汽轮机工作原理，机组给水除氧操作是一个独立模块。当水蒸汽渗入装置时，装置内部水量过多，水温度变动幅度较大[4]。此情况容易引发水位、气压变化，引发给水泵汽化问题，对汽轮机供热造成影响。因汽轮机内部结构问题，测得装置内部水量较多，超过正常水量范围，对装置气压造成影响，改变了汽轮机其他参数数值，导致整个机组发生异常。
1.3 高压加热器注水问题
当前的联合循环汽轮机缺少注水操控阀门，因而操控技术不支持注水管道控制。汽轮机启动后，内部高压热水器不能够控制注水量及速度，导致加热器正常运行受到影响，不利于汽轮机正常运行。在实际运行过程中，缺少注水管道控制技术，采用人工控制方法进行操控，存在较大误差，开启注水阀门后，对于注水速度及水量难以控制，因而影响到了加热器运行。
1.4 机组稳定性问题
汽轮机组运行过程中，因转速偏低，容易引发油膜共振问题，对机组的稳定运行造成影响。另外，机组各个轴承之间形成较大蒸汽差值时，加大了机组内部压力。随着转轴负荷值的增加，间隙振荡频率越高，且蒸汽量有所增加，对机组各个零件寿命造成影响。
1.5 机组腐蚀问题
联合循环汽轮机工作原理主要依靠水蒸气提高压力，产生能量，难免受到水蒸气影响。在实际运行过程中，油中混有水，导致部分油流失，对机组造成腐蚀。另外，设备长期暴露在外，容易受到空气中的水蒸气侵蚀，因而引发腐蚀问题。
1.6 机组操控技术问题
由于联合循环汽轮机研发及投入使用时间较短，能够掌握机组操控技术的人员数量较少，很多操控岗位为实习生和培训生，在机组导师的带领下，完成机组操控任务。由于这些工作人员技能偏低，难免出现错误操作情况，遇到突发事件无法及时处理。据了解，大部分机组异常问题是因机组操控不当而引发，急需加强人员机组操控能力。
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2 汽轮机供热运行改进建议
2.1 汽轮机组振动改进
考虑到机组后座升高的原因是温度过高，长期使用出现后座松动问题。针对此问题，升高机械零件环境温度，缩小温度差值，从而避免后座松动。对于排汽致使环境温度过高问题，可以在日常工作中，实时查看此环境温度，发现温度达到限定值，采取降温处理，从而避免排气装置膨胀，降低机组振动发生可能性。另外，在操控过程中，延长预热时间，使得机组从疲劳状态恢复到正常状态后，开启作业模式，以此避免机组振动。
2.2 给水泵汽化改进
针对给水泵汽化问题，通过调节压力值，改善除氧装置性能。在实际运行过程中，如果装置水位过低，立即采取补水处理，从而避免水位大幅度变化。而气压值的调节，利用阀门操控，通过设置阀门开关度，实现压力大小调节，经测量判断当前压力值是否满足汽轮机运行需求，如果不满足，则根据计算差值再次调节阀门，以此达到改进给水泵汽化的目的。
2.3 高压加热器注水改进
在当前注水操控结构基础上，增加操控阀门数量，在每一个注水管道上安装一个操控阀门，通过控制阀门开关度，实现注水量、注水速度的有效控制，维持高压注水器正常运行。在实际应用中，根据注水情况，随时调节阀门开关度，从而准确控制注水量及速度。为了避免注水过多，通过计算阀门关闭速度与注水量之间的数值大小，确定两者之间的函数关系，依据此关系，控制阀门关闭时间和速度，从而保证在当前阀门关闭后，注水量未超过最高限制，起到良好控制作用。
2.4 机组稳定性改进
对于油膜共振问题，通过调节汽轮机组转速，提高转动速度，使其能够满足机组稳定运行需求。在实际操控中，需要逐渐增加转速，不可以大幅度增加，从而避免急速转动，对机组使用寿命造成影响。另外，通过降低转轴负荷值，缩小蒸汽差值，以提高机组运行稳定性。
2.5 机组腐蚀改进
机组腐蚀问题的产生，主要受到水蒸气影响。对于空气和机组内部水蒸气的侵蚀，可以通过改变机组表面涂料解决，选取具有防腐功效的涂料作为机组表面涂料。另外，还可以在机组外部布设干燥剂，吸取部分水蒸气，以此降低空气中水蒸气含量，从而减少机组腐蚀。通常情况下，两种机组防腐蚀处理方式共同使用，以免机组外部或者内部发生腐蚀现象。
2.6 机组操控技术改进
对于此问题，需要加强机组操控技术培训。按照岗位不同，分别组织培训班，根据岗位技术操作需求，为员工培训相关操控技术，逐渐提高员工操控技能。为了降低实际操控错误频率问题，设置实践操控测试环节，如果未能通过，则不为此员工安排岗位工作，等待下一次培训。另外，根据工作人员技术掌握情况，为其安排相应岗位，对于技术要求过高的岗位，分配具有丰富工作经验的技术人员，从而降低机组操作错误频率。
3 结束语
本文围绕联合循环汽轮机运行情况展开研究分析，依据汽轮机运行原理，探究机组运行存在的问题，包括汽轮机组振动、给水泵汽化、高压加热器注水、机组稳定性、机组腐蚀、机组操控技术共6项问题。通过查阅文献资料，结合机组运行原理，拟定相应解决方案。通过本文的研究，可以为联合循环电厂汽轮机供热运行控制提供参考。
参考文献：
[1]许建，夏际先，王晓东，等.基于APROS的联合循环机组余热锅炉仿真模型[J].锅炉技术，2018，49（2）：1-7.
[2]靖长财.提高燃气联合循环机组经济性能的技术措施和展望[J].汽轮机技术，2017，59（3）：227-230.
[3]王利宏，张彦春，周立刚，等.供热抽汽对联合循环余热锅炉系统参数的影响[J].热力发电，2017，46（1）：68-72.
[4]谷伟伟，张永海，余小兵，等.某电厂汽轮机低压缸零出力供热工况低压末级叶片动强度分析[J].热力发电，2018，47（05）：63-70.
论文作者:谢荣对
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
标签：机组论文; 汽轮机论文; 阀门论文; 汽轮论文; 水蒸气论文; 技术论文; 装置论文; 《电力设备》2019年第19期论文;