摘要：近些年，随着社会的进步和经济的发展，人们对电能的需求呈现逐年上升趋势，导致火力发电量逐年攀升。与此同时，火力发电的高能耗问题也逐渐暴露，给本就资源短缺的社会造成沉重的负担。这促使电力行业审视现有的发电设备和技术，积极探索火力发电的节能技术，以此在满足社会电能需求的同时，降低煤炭资源的消耗量。本文就此展开论述，探讨节能技术正在火电厂汽轮机组方面的应用。
关键词：节能技术；火电厂；汽轮机组
根据国家统计局数据，2016年，火力发电量39678亿千瓦时，占据全国发电量的73.89%。由此可见，在当前的众多发电形式当中，火力发电仍然占据主体地位，而且，该种发电构成在未来的较长一段时间内不会有根本性改变。在此背景下，如何提高火力发电的效率，降低煤炭资源的消耗量成为供电行业发展的主要方向。作为火力发电重要设备的汽轮机组，节能技术在此方面的应用研究具有较强的社会价值和现实意义。
1火电厂汽轮机组的耗能情况及原因
目前，火电厂多数汽轮机组的热效率约为40%，大部分的热量在汽轮机的运作过程中得不到有效的转化，导致汽轮机组出现高耗能情况。该问题的出现是由于多方面原因造成的，要想制定切实可行的节能降耗措施就必须对高耗能产生的原因进行细致的分析。
1.1汽轮机的结构缺陷
从汽轮机的工作原理分析，汽轮机的喷嘴室、外缸和低压缸等构件在运行过程中极易发生变形或损伤，导致汽轮机的热力系统发生泄漏，造成能量的散失，是导致汽轮机高能耗的主要原因之一。
1.2汽轮机工作异常
汽轮机发生工作异常的主要设备为水冷凝汽器，该设备一旦出现问题将导致汽轮机的能耗大幅提升，增加火电厂的发电成本。具体来说，水冷凝汽器可能出现的问题有以下几个方面：一是管壁结垢，由于冷却水的水质较差，长时间的使用会形成大量的水垢，吸附在钢管的内壁上，吸收相当部分的热量，影响汽轮机的热转换效率；二是水汽蒸发问题，水冷凝汽器在运转过程中，一部分循环水在冷却塔中蒸发，带走部分热量；三是设备泄漏问题，循环系统出现泄漏，导致冷却水中掺入杂质，影响能量转换效率的同时，造成极大的安全威胁。
1.3温度、压力问题
温度和压力与汽轮机的工作效率存在密切的联系，如果汽轮机内部的温度偏低将导致循环系统中的冷却水结垢，附着在管壁内侧，影响能量转换效率。而压力如果过低则会导致蒸汽流量增加，造成大量的热量散失，同样影响汽轮机的工作效率。所以，在节能技术的应用中，应该充分考虑温度、压力问题，保证汽轮机内部的温度、压力处于合适的范围内。
1.4电力负荷问题
众所周知，用电量呈现无序变化，这导致电力负荷的变化幅度较大，给汽轮机的正常运转造成极大的困扰，只能通过调整汽轮机的工作状态实现对电力负荷变化的响应。即便如此，汽轮机的工作状态仍然无法与电力负荷的变化保持一致，导致汽轮机出现不必要的能量消耗。
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2火电厂汽轮机的节能技术及措施分析
2.1确保凝汽器良好的工作状态
在汽轮机中，凝汽器负责将汽轮机中的蒸汽冷却为水，实现水体的形态转换，是汽轮机运转的重要构件。正常状态下，凝汽器内部应该为真空状态，在此状态下，凝汽器的工作效率最佳，能够大幅降低汽轮机的耗能。而保持凝汽器的真空状态应该从以下方面如下：
（1）降低凝汽器的热负荷
凝汽器热负荷的降低应该从凝汽器的入口改造入手，具体来说，一是在凝汽器的上部设置表面式加热器；二是在凝汽器的喉部加装雾化喷头。通过上述两个部位的加装改造能够有效降低凝汽器的热负荷，保证设备的真空状态。
（2）清洗凝汽器的冷却面
受到冷却水中的水垢影响，长时间的使用后，凝汽器的冷却面将附着有大量的水垢，影响设备的换热效果，增大冷却水的循环阻力。所以，应该对凝汽器的冷却面进行及时的除垢清理，清理的方法有干洗法、酸洗法两种形式。其中，干洗法适用于较为松散的短期内形成的水垢的清理工作，酸洗法适用于难以清理的顽固水垢。
（3）注意凝汽器的密封性
受到内外部气压差的影响，如果凝汽器的密封性不足将导致凝汽器逐渐为空气充满，难以保持良好的工作状态。因此，应该对凝汽器的密封性进行专项检查，确保凝汽器的真空状态。该方面可以借助设备的压力监控系统实现，一旦发现凝汽器内部的压力异常，立即对设备的密封性进行检查，同时调整设备的运行参数，保障凝汽器的正常运行。
2.2维持适宜的补给水初始温度
补给水温度的保持需要借助燃煤热量实现，如果补给水的初始温度过低则需要进行一定量的燃煤进行能量补充，无形中增加了煤炭的消耗，不符合节能降耗的要求。因此，应该对相关系统进行改造，维持适宜的补给水初始问题。具体的做法是选择合适的换热器和疏水器，适当调高进气量。
2.3加强对汽轮机的启停管理
在汽轮机的启动和停止的过程中，会产生一定量的能量损耗。对于此问题，首先是加强汽轮机的使用管理，尽可能的减少汽轮机的启停次数；二是对汽轮机的启动状态进行严格监控，发现异常及时处理，确保汽轮机的平稳启动；三是对汽轮机的停机进行优化，采用滑参数停机，充分利用汽轮机中的残余热量，减少因停机导致的热量浪费。
结束语：总体来看，汽轮机的节能降耗空间巨大，应该注意培养相关人员的节能意识，从技术和管理两个层面入手进行汽轮机的节能降耗，提升汽轮机的能量利用效率。
参考文献：
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[4]陈伟堂.关于火电厂汽轮机运行节能降耗措施的分析[J].工程技术：文摘版，2016（10）：00170.
论文作者:李明强,李雄
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/3/28
标签：汽轮机论文; 凝汽器论文; 汽轮论文; 火电厂论文; 节能降耗论文; 机组论文; 水垢论文; 《电力设备》2017年第2期论文;