（中圣集团 江苏南京 210009）
摘要：我国经济发展已经进入到了黄金时期，电力能源对于整个国家经济发展来说举足轻重。所以为了能够更好地保证我国经济发展，解决在发展过程中出现的能源危机，需要对发电的机械进行有效优化。目前，我国使用较为广泛的还是火力发电，为了能够提升火力发电自身效率，需要对火力发电机组设备进行有效优化、改造，达到高效、节能的目的。在整个火力发电厂中能源消耗最大的就是汽轮机，并且汽轮机也是整个电厂发电核心设备，所以需要相关工作人员对汽轮机进行有效优化以及改造提高汽轮机生产效率。
关键词：火电厂；汽轮机；优化运行
目前来说，我国的火电厂正在运行的大部分大容量机组都是按照基本负荷进行设计的，不能够适应汽轮机变负荷运行以及频繁启停的使用需求，各大火电企业正在积极研究如何保证汽轮机在变工况运行时依然能够保持最佳状态，进而实现降低活力发电成本。汽轮机变工况运行时，设备的运行环境、运行方式、设备的状况等都会影响到其热经济性，这些影响因素中，运行方式能够随时的进行人为的调整。
1 火电厂汽轮机的工作原理
汽轮机作为火力发电厂运行中重要的设备，其属于旋转式动力机械，可以将锅炉传递过来的蒸汽经过环形配置的喷嘴和动叶，从而使蒸汽的热能接化为机械能。在汽轮机工作中，以不同形式进行能量的转化，则运行时的工作原理也各不相同。如果按照汽轮机的结构不同可将汽轮机分为单级汽轮机和多级汽轮机。
汽轮机的级通常会根据蒸汽能量值在汽轮机内转换为机械能的方式来将其分为三种，即速度级、冲动级及反动级。速度级通常情况下是利用两列动叶，然后对蒸汽在喷嘴处膨胀的动能分几次来进行利用；冲动级是指蒸汽在喷嘴处膨胀的速度来使喷嘴流道截面积逐渐减小，从而使蒸汽的流动速度加快。而反动级则是蒸汽在动叶和静叶的流道中发生膨胀，从而导致蒸汽在动叶的流道中速度加快，流动性能提高。如果从做功能力进行比较，则在相同条件下，双列速度级会6～8个反动级或3～4个冲级的做功能力是相等的。所以在机组中不建议采用多级汽轮机的情况下，则在蒸汽的等熵焓降大于一般的冲动级或反动级所能有效利用的限度时采用一个速度级，这是最佳的策略，不仅高效而且实现了节能的目的。
2 汽轮机耗能情况
汽轮机在启动和暂停过程中的出现的损耗、汽轮机组出现的损耗、汽轮机冷凝器损耗等情况，上述三类情况都是影响汽轮机运行过程中出现的耗损故障。汽轮机冷凝器出现的损耗是指电厂汽轮机在运行过程中需要降温而出现的损耗，冷凝器直接影响了降低电厂汽轮器热效率，冷凝器出现故障，则会使得整个汽轮机热传递的效率急剧较低。冷凝器在寒冷气候的条件会出现流量不均衡的问题，从而降低了汽轮机的工作效率。
汽轮机启动、运行、暂停出现的损耗，汽轮机通过转子的变化达到启动、运行和暂停的目的。转子在长期高压、高温的环境下，且转子内部不稳定的情况下工作，会使汽轮机在启动、运行、暂停时出现较大的损耗。最终降低汽轮机的工作效率，并且见短的汽轮机的工作寿命。汽轮机在启动、运行、暂定时会出现较大的摩擦力，造成了汽轮机的损耗，降低汽轮机工作效率，从而降低电厂发电能力。
汽轮机组出现的损耗是指汽轮机在运行过程中出现的机组损耗，汽轮机的运行复杂、多样也是其损耗的主要原因之一。汽轮机分为顺序和单阀调节，顺发阀指喷嘴控制蒸汽阀门的调节，单阀是指直接控制蒸汽阀门的调节。蒸汽阀门压力过大，造成阀门变形也是汽轮机损耗的主要原因。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3 优化火电厂汽轮机的运行策略
3.1 给水泵优化方案
定速给水泵方式是汽轮机内部给水泵工作的传统方式，定速给水泵的运行主要是依靠锅炉给水阀门来对给水速度进行调节，这种调节方式在机组处于低负荷运行时会出现阀门节流损失较大的现象。通过对给水泵内部控制结构进行研究，优化了给水泵内部变动转速，使其能够更好有效控制水流量。通过改进以及优化给水泵的设置能够有效避免使用给水调节阀门来达到对给水量进行控制的目的，使其能够在低负荷时能够达到很好的节能效果。这种优化方式不仅仅对于给水泵有着很好的优化作用，同时能够更好优化气动泵的组合形式。
3.2 回热加热器的优化
回热加热器火电机组的正常运行有着重要作用，新型的系统较之原有系统有着更高的效率。优化的汽轮机的各级抽汽存在能级的差别。这种情况下，只要抽汽的压力越高那么改级抽汽返回汽轮机时做的功就会越多。能力就越强，能级也就会越高。汽轮机的回热系统可以增强抽汽在汽油机内的做功效率.其影响主要表现在加热器的上端差、下端差和抽汽压损的变化上。新型的优化系统能够是汽轮机更加优化的运行，因为其拥有一个端差的尽可能的接近设计值的合理的运行范围。
3.3 转变配汽方式
当额定功率得到保证的前提下，传统的汽轮机运行过程中会产生很高的工作效率。但当电压较低时，其运转工作质量便无法有效得到保障，由于电压过低，在机器运转的过程中，蒸汽便会由于内部压力的变化而发生变化，汽轮机在运行的过程中所产生的热量会瞬间流失很多。因此，三阀式的调解优势便渐渐显现出来。在传统的复合型配汽方式中，当额定功率无法得到保证时会损失较多的热量，并且，在运行的过程中对调节级的强度要求过高，使得整体汽轮机的工作都承担较大的机械压力。而现阶段对汽轮机的配汽方式进行不断完善和发展，能够让汽轮机在运行中有效的调节负荷作用，通过三阀式对调节级所承受的高强度负荷进行减弱，不仅减少了能源的消耗，提高了汽轮机的工作效率，更减轻了整体汽轮机械组织在运行中所受的压力，有效的防止机器故障。
3.4 考虑动态过程影响
为了克服中间容积惯性在所受扰动后所造成的影响，务必要确定一些主要的中间容积参数。通常较易确定抽汽量、高加出水温度、除氧器出水温度、凝汽器真空等参数，那么可基于这些参数在单位时间内的变化情况来推导出此容积中储存蒸汽量的变化，进而对汽缸内各段流量进行准确地计算，进而完成能损分析。还有一种方法，就是考虑动态过程影响，可以在计算中建立动态仿真模型来予以调用，而动态模型精度可结合实测数据、扰动时参数变化等来计算。
3.5 凝汽器真空抽气系统的优化
凝汽器真空抽气系统是整个火电机组重要组成部分，凝汽器真空抽气系统的正常工作对于整个系统的正常运行有着重要的作用。但是由于种种原因的限制经常会出现真空抽气系统的故障，如果出现真空抽气系统漏气量较大的情况，就会在一定程度上造成水环真空泵过载的现象。所以为了能够有效提高凝汽器真空抽气系统的工作稳定性，我们可以将凝结器内部改造成真空状态，此优化系统能够有效提高整个电厂热力循环的效率，因此被电厂广泛的应用。
总之，近年来，我国对能源的需求量不断增加，而且全世界都面临着能源紧缺的问题，所以高效利用能源已成为各行业迫切需要解决的重要问题。火电厂作为我国发电模式，在我国发电行业中占有极其重要的位置，但目前我国火力发电的成本还相对较高，所以为了更好的满足国家能源战略和环境保护的要求，则需要对火力发电的汽轮机组进行不断优化，从而提高汽轮机运行的效率，增加运行的经济性，实现火电厂运行的节能、增效目标。
参考文献：
[1] 张伟. 浅谈电厂汽轮机运行优化措施[J]. 科技创新与应用,2014,25:113
[2] 张鹏飞,呼斯楞. 电厂汽轮机辅机运行优化和改进的分析[J]. 科技创新与应用,2015,05:67
论文作者:赵宁一
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/16
标签：汽轮机论文; 蒸汽论文; 汽轮论文; 机组论文; 火电厂论文; 电厂论文; 凝汽器论文; 《电力设备》2017年第21期论文;