赵永春

摘 要：随着我国经济的快速发展，人们对于能源的需求量越来越大。而核电站能够为人们的生产生活提供大量的电能，所以逐步取得了发展。但是，随着核电站单机容量的增加，其能否保持高效的发电状态，还要取决于管理人员对汽轮机的控制。而就实际情况而言，汽轮机在启动的过程中常常会发生较大的热力状态变化，进而对设备的稳定运行产生一定的影响。因此，该文从设备的预热控制角度，对核电站汽轮机启动过程的功能优化问题进行了探讨。

关键词：核电站 汽轮机 启动过程 功能优化

中图分类号：TM623 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（a）-0181-01

汽轮机启动的过程中，设备的各个部件始终会处于不稳定的加热状态下，进而对设备的寿命产生一定的影响。但是对核电站来说，汽轮机的稳定运行是为企业提供经济和安全保障的重要条件。所以，对汽轮机的启动过程进行研究，从而寻找一定的方法进行过程的优化，是核电站行业关注的话题。因此，本文对核电站汽轮机启动过程及存在的问题进行了分析，从而对其过程的功能优化问题进行了探讨，进而为促进核电站行业的发展提供参考建议。

1 核电站汽轮机的启动过程及优化问题概述

1.1 汽轮机的启动过程

核电站汽轮机在启动的过程中，会完成从盘车状态到额定转速状态的转变。而其启动的过程，主要是由相应的程序来进行控制的，并辅助以人为的判断来完成。具体来说，汽轮机启动的过程会经历三个过程。其中，在第一阶段，汽轮机的高压阀组会进行预热。而在这一个过程中，高压阀组壳体温度将高于220 ℃，高压缸的进气短管温度会达到60 ℃。在第二阶段，冲转汽轮机的转速将达到1100 rpm，从而使设备温度持续升高。而到了最后一个阶段，冲转汽轮机的转速将达到3000 rpm，汽水分离再热系统的阀门也会再度开启，进而使设备持续升温。总之，汽轮机启动的过程，完成了暖阀到暖机等各个设备的启动。

1.2 汽轮机在启动过程中的功能优化问题

从汽轮机的启动过程可以看出，在这一过程中，汽轮机会产生相应的热应力，而汽轮机则会对自身的热应力进行控制。但是，由于启动的过程会使设备处于较大的温度变化的状态下，所以会使设备的部件遭受一定的热冲击，进而导致部件寿命的缩短。所以，为了使设备的使用寿命有所保障，就应该对设备启动过程中的功能进行优化，进而更好的进行设备温度变化率的控制，从而使汽轮机的热应力始终处于最好的状态下。而就目前来看，当金属温度和设备产生的蒸汽温度相一致时，金属部件受到的热冲击最小[1]。所以，想要进行汽轮机启动过程的功能优化，只能通过调整冲转参数的初负荷值来进行。另外，在设备从第二阶段转向第三阶段的过程中，设备操作员需要对临界条件进行判断。而在人员操作失误的情况下，汽轮机提前启动第三阶段的程序，进而导致设备部件温度在极短的时间内升高，从而导致汽轮机寿命的缩短。所以，进行设备程序的改进，避免人为失误带来的问题，也可以进行汽轮机启动过程的功能优化。

2 汽轮机启动过程的功能优化措施的探讨

2.1 调整设备参数

通过调整设备参数，可以很好的进行设备预热速率的控制，进而优化汽轮机启动过程的功能。一方面，在第一阶段，一旦汽轮机启动了自动控制程序，即使预热超出了原本的预热速率设定值，操作人员也难以进行设备的控制。而通过设置设备的缸温参数上限值，可以使自动控制程序在设备温度超过上限值时自动关闭，并实现操作人员的手动控制，进而进行设备预热速率的控制。另一方面，在设备运行的第二阶段，低汽轮机转速接近1100 rpm时，为了使设备得以充分预热，操作人员可以在时间参数上进行设置。比如当转速达到1100 rpm时，设备需要在该状态下运行10 min，然后再进入第三阶段[2]。而这样一来，就可以使设备部件温度的预热速率得到有效的控制，进而减少热应力对设备部件的损伤。因此，通过调整设备参数，可以有效进行汽轮机启动过程的功能优化。

2.2 改进设备控制程序

为了避免人为失误的产生，应该对设备的控制程序进行改进，进而进行汽轮机启动过程的功能优化。一方面，在设备运行的第一阶段，可以增加程序进行设备预热速率的控制[3]。具体来说，就是一旦设备的预热速率超过原本的设定值，自动控制程序就能根据改进的程序进行预热阀门的工作状态的控制，进而降低设备的预热速率。另一方面，在设备运行的第二阶段，可以在设备转速到达1100 rpm之前，设定程序使设备提前进入到预热状态，进而避免人员直接使设备进入到第三阶段。具体来说，就是当设备冲转转速达到1150 rpm时，自控程序就使汽轮机进入到10 min的预热状态中，从而使设备得到充分的预热，进而保证汽轮机的稳定运行。总之，通过改进设备的控制程序，可以使汽轮机启动过程的功能得到进一步的优化。

3 结论

在汽轮机启动的过程中，加热状态的急速变化会缩短设备的寿命。所以，想要使核电站汽轮机能够稳定的运行，就要做好设备启动过程的功能优化。而从本文的研究来看，在汽轮机启动的过程中，可以通过调整参数和改进控制程序等方式进行汽轮机的预热速率的控制，进而使汽轮机启动过程的功能得以优化，进而保证汽轮机的稳定运行。因此，该文对核电站汽轮机启动过程的功能优化问题进行的探讨，对于促进核电站行业的发展有着一定的意义。

参考文献

[1] 白小虎，王永涛，赵红君.600 MW机组汽轮机自启动系统的分析与探讨[J].河南电力，2012，1（1）：57-60.

[2] 丁阳俊.汽轮机启动过程优化研究[D].浙江大学，2013.

[3] 张德坤，孙瑛璠.200MW汽轮机组启动过程中的几个问题[J].电站系统工程，2011，5（27）：68-69.