摘要：随着国民经济的快速发展和国内用电结构的改变，当前我国电网负荷的峰谷差值越来越大，许多大型汽轮机组也不得不参与到电网调峰工作中，而且其参与调峰的时间越来越长，这使得机组经常处于变负荷运行工况，由于机组的实际运行参数与设计参数不同，导致整个机组的经济性和安全性会明显降低。如何降低火电厂汽轮机的负荷运行能力，提高机组在负荷工况时的热经济性是当前火电厂发展过程的重点工作。
关键词：火电厂；汽轮机；负荷；运行能耗
电厂汽轮机组的负荷运行及其热力系统变工况分析计算一直以来都是热能动力工程领域研究的重要课题。做好火电厂汽轮机的负荷运行能耗分析工作，对当前汽轮机运行过程中存在的问题进行优化，不仅有助于提高火电厂的经济效益，同时还能大量的节省能源，满足用户的用电需要，提高发电效率。本文，笔者将结合自身的研究对相关问题进行详细的分析，以求能够更好的促进我国火电厂的发展建设。[1]
一、影响火电厂汽轮机负荷运行能耗的因素
1、气缸效率
从我国的电厂生产运行情况来看，我国自行生产的设备在安装与维护上还存在有较多的不足，如在进行气缸设计的时候，工作人员所设计的缸实际效率要低于设计的值与国际水平相比较而言有着较为明显的差距，而缸效率的降低则在各个工况中都会影响整体能源的消耗，并因此造成了汽轮机能耗增加的情况。
2、流通性对机组的能耗影响
在汽轮机机组的运行中流通性是影响气体做功的重要因素，在实际的运行中如果流通面积和气流量得以增加或者是改善，则能够相应的提升汽轮机的缸内效率，进而实现对能耗的降低。
3、汽压与温度的影响
汽轮机的运行效率与汽压及温度有着直接的联系，在水压不高而且燃烧调整不够到位的情况下，主要蒸汽的流量变大，此时就会导致机组蒸汽压力降低，对机组工况产生影响。运行过程中因为燃料供应不足且加入的二次风比重增加，或者是出现喷水量较大时，如果汽轮机积垢则有可能会增加机组的热量损耗，进而使得设备运行效率降低。[2]
4、出力系数的影响
在汽轮机的运行过程中，出力系数对其能耗的影响比较大，我国的电力网络运行中电力负荷的改变幅度比较大，容易出现很大的峰谷起伏，汽轮机只能利用频繁的调整来进行适应电力负荷的波动，这样也可能会造成能耗的增加。
二、做好火电厂汽轮机的负荷运行能耗分析的意义
1、节约能源和资源
对于火电厂来说，其发电设备的动力都是由煤炭提供的，对于电厂来说，煤炭利用效率越高，其所能够发挥的作用就越大。但是，当前随着我国经济的发展和社会的进步，用电量也在不断的提升，因此其对于火电厂的发电要求也就比较高，火电厂只有不断提升能源和资源利用率，才能满足广大人民的发电需要。然而，笔者在调查研究中发现许多发电厂的能耗都比较高，但是发电量却并没有得到有效的提升，出现这种问题的原因是多方面的，如火电厂在能源利用过程中管理不善、动力设备老化等都是造成能源消耗大，发电效率无法得到有效提升的原因。在火电厂发展的过程中，做好火电厂汽轮机的负荷运行能耗分析，能够使电厂工作人员了解到当前汽轮机负荷运行过程中有哪些方面存在问题，导致能源消耗大，发电效率无法得到有效提升的原因。这样也有助于帮助电厂节约能源和资源。[3]
2、有助于火电厂的可持续发展
火电厂所提供的电力资源是国家经济发展的基础动力支持，在国家经济发展建设的过程中，其一直占据着极为重要的地位，但是其在运行发展过程中，所消耗的能源也极为巨大。当前，我国大大小小的火电厂多达上万家，这些火电厂的发展给人们的生活提供了较多的便利，但是其同时也对环境带来了较大的污染，尤其是部分中小型火电厂在发展过程中，不注重环保工作的落实，汽轮机运行过程中造成了大量的能源消耗，其不仅会提高电厂的运行成本，而且也不利于电厂的可持续发展。在火电厂发展过程中，做好汽轮机的负荷运行能耗分析，不仅能够降低企业的经营成本，同时，还有助于对环境的保护，有助于火电厂的可持续发展。
三、火电厂汽轮机负荷运行能耗节能降耗措施分析
1、汽轮机变负荷运行方式分析
变负荷运行方式是指汽轮机在运行时的参数与设计工况下的参数有所偏差，从而导致机组效率和安全性降低。汽轮机组在变负荷运行时，主要运行方式分为定压和滑压运行两种模式。
①定压运行方式
定压运行模式主要通过调节进汽调节阀来调节机组负荷。而在此工程中。新蒸汽初参数保持不变。在汽轮机运行过程中，通常采用节流调节和喷嘴调节两种方式实现对蒸汽的调节。（1）节流调节: 采用单阀模式的全周进汽，调节方法为开启或关闭调节气阀从而配实现汽调节。（2）喷嘴调节：部分进汽模式，通过依次开启调节阀来实现对配汽的调节。汽轮机在定压负荷运行过程中，两种方式均可采用。
②滑压运行方式
滑压运行中在运行过程中。新蒸汽参数通过调节锅炉侧的燃烧实现调整，而在此过程中，汽轮机调节阀开度保持基本不变，变负荷时，根据负荷需求调节新蒸汽参数。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆使得机组负荷满足电网调峰需求。机组滑压运行主要通过控制新蒸汽压力实现负荷调整，而纯滑压运行、节流滑压运行以及复合滑压运行种模式对于调节轮机功率均可应用。前两种运行方式的汽轮机组既可以采用节流调节进行配汽。也可以采用喷嘴设节进行配汽，复合滑压运行方式的机组则一般采用喷嘴调节配汽。[4]
2、保证维护获得最佳真空效果
在汽轮机运行过程中，必须要保证其凝汽器最佳的真空是保证汽轮机高效运行的重要基础，其能够有效的强化汽轮机组的做功率和能力，还可以有效的降低燃料的使用量，提高机组的运行效率。当然在设备的具体运行过程中，要保证汽轮机凝汽器的真空并非是易事。首先需要保证机组的密封性，机组密封的越好，其凝汽器的真空效果也就越佳。而且在平时的工作中，工作人员还需要定期的对机组的真空状态进行试验，定期对机组进行检测，如可以通过灌水的方式测定汽轮机组的真空程度。此外，工作人员还需要加强对水环式真空泵的维护和保养，要尽可能的保持汽轮机机组的水温处于一种相对比较平稳的状态，如大部分电厂的汽轮机机组运行时水温都维持在25℃以内，水温过高或者是过低都应当及时的进行调节。而且，工作人员在汽轮机机组运行过程中还应当强化对水质的检测，因为如果水质不佳，其在管道中流通时可能会带有较多的污垢，这样很容易出现凝汽器阻塞的故障，不利于设备的运行和维护，因此在平时设备运行过程中还需要及时的对管道进行清理，做好水质监测工作。最后，则需要保持凝汽器水位的稳定，如果凝汽器水位过高其空间比较少，冷却的面积减少这样也容易造成真空度降低。
3、控制给水水温
给水水温的高低会直接影响加热过程中的燃料消耗，水温高的话设备升温过程所需要的时间相对比较短，对燃料的消耗也比较少，而且锅炉排烟的过程也会短许多，这样相对热量的损耗就会降低。反之，如果水温比较低则会消耗大量的燃料以保证水温升温过程，这样相对热效率就会因此降低，热量的损耗增大，燃料消耗也将会有所提升，不利于汽轮机的节能降耗。因此，在平时汽轮机的运行过程中，必须要控制好给水水温。而其具体控制措施如下所示：首先，工作人员需要对加热装置进行常态化的维护，注意观察和维护设备的密封性以及隔板密闭性等，尤其需要加强对加热钢管的检测，保证其不会出现漏点，如果发现这种问题则需要及时进行修复。在汽轮机运行过程中，简体的密封性比较差可能会导致蒸汽和水的热交换率下降，甚至会出现蒸汽短路而影响水温的保持。在水室中的隔板密闭性降低则会出现短走旁路的情况进而造成水位降低，所以在平时的工作中必须要对该问题加以控制。其次，在设备运行过程中，还需要严格的安装规定的流程进行机组操作，对机组滑停、滑启等，保持加高水位的稳定性，进一步强化高加运行的维护措施，降低换热管的泄露问题，降低热管结垢积垢问题，提高机组管道的投入率。最后，工作人员还应当保障机组设备的稳定运行，保障回热的经济性，这样就能够有效的维持加热器的水位正常，保证设备的高效运行，降低能耗。
四、做好火电厂汽轮机的负荷运行能耗分析的要求在火电厂汽轮机负荷运行能耗分析工作开展过程中，要做好相关的分析工作需要从多方面入手。其具体要求如下所述。
1、提高工作人员综合素质
电厂汽轮机负荷运行分析涉及到了多方面的内容，其对于工作人员的要求也比较高，在具体的分析过程中其需要多个领域的工作人员共同参与到其中，这样才能真正的解决好相关的问题，做好分析工作。而当前火电厂工作人员的综合素质普遍有待提高，许多工作人员对于汽轮机知识的认识都比较有限。基于这样的原因，笔者认为在当前的工作中，要做好汽轮机负荷运行能耗分析，就必须要提高工作人员的综合素质。首先，在平时的工作中，需要加强对工作人员的技能培训，使他们掌握各项先进的技术，如工作人员需要掌握冷凝器真空技术，能够合理的控制给水水温。同时，其还需要掌握一定的汽轮机维修技术，这样在设备出现故障之后，其能够保证设备的正常运行。其次，电厂还需要提高招聘门槛，提高电厂招聘要求，尽可能的使职工掌握更多的技术，以便其能够更好的为自己的工作服务。最后，则需要提高职工的责任意识，汽轮机运行过程中由于外部因素的影响经常会出现各种各样的故障，因此在平时的工作中，工作人员还需要提高自身的责任意识，做好监督工作，保证汽轮机的正常运行，以便更好的开展汽轮机负荷运行能耗分析。[5]
2、做好日常运维工作
汽轮机是电厂中的基础组成部分，其是重要的动力支持。但是当前我国火电厂数不胜数，其运行环境也各不相同，有的汽轮机在运行过程中处在一个较为恶劣的环境中，很容易因为外部因素的影响，导致设备故障进而无法正常的运行，这样不仅会对汽轮机负荷运行能耗分析造成影响，同时，其还会给电厂造成巨大的经济损失。因此，在开展汽轮机的负荷运行能耗分析时，还需要做好日常的运维工作，电厂汽轮机运维管理部门可以结合自身的实际发展需求，成立专业的汽轮机运维小组，定期的对电场汽轮机进行检查，在汽轮机运维过程中，如果发现设备出现故障一定要及时的进行维修，保证其正常运行。
总之，关于火电厂汽轮机的负荷运行能耗分析，可以说从未停止过。从当前火电厂发展现状来看，做好负荷运行能耗分析，能够有效的节能减排，提高能源的利用效率，使火电厂的发电效率提升，满足广大人民群众的发展需要，促进我国电力行业的可持续发展。但是，在实际的工作中，人们也需要认识到火电厂汽轮机的负荷运行能耗分析，也绝非一朝一夕就能够做好的事情，其受到了多方面因素的干扰，在解决相关问题时必须要实事求是。
参考文献
[1]姚学彪.浅析火电厂汽轮机运转的节能降耗措施[J].石河子科技.2015,(04):23-24.
[2]吕浩.论汽轮机运行的节能降耗措施[J].城市建设理论研究(电子版).2017,(07):289-290.
[3]李晋渊.论火力发电厂电气节能降耗措施[J].科技与创新.2018,(06):130+133.
[4]伍全利.发电厂汽轮机运行的节能降耗措施研究[J].低碳世界.2015,(34):38-39.
[5]陈武.火电厂节能降耗措施分析[J].低碳世界.2017,(01):43-44.
论文作者:徐超,梁豪杰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/2
标签：汽轮机论文; 火电厂论文; 负荷论文; 机组论文; 过程中论文; 电厂论文; 汽轮论文; 《电力设备》2018年第7期论文;