摘要：电厂汽轮机的耗能问题，始终制约着电厂的发展，使其必须投入大量的成本以保证汽轮机正常运行。这不仅不利于电厂的长远发展，同时也加速了资源的枯竭，对环境造成很大的压力。因此如何实现电厂汽轮机的节能降耗便成为必须要解决的问题。我们要对汽轮机耗能情况进行分析，根据实际工作中出现的问题，通过改进技术，以减轻其对能源的依赖，真正实现降耗节能。
关键词：电厂汽轮机运行；节能降耗；控制措施
1导言
对于一个国家而言，能源是其可持续发展的关键保障，并能够在极大程度上推动社会经济可持续发展。在电厂的生产及经营过程中汽轮机占据着举足轻重的地位，且其所消耗的成本在电厂整个生产成本中占比超过50%，企业要符合国家节能降耗的要求，必须做好汽轮机的节能降耗工作。在市场经济背景下，为满足时代发展的必要要求，需对各个行业的节能降耗问题加以较好的解决，从而对资源紧张的问题加以有效缓解，并在极大程度上改善环境进一步恶化的问题。
2汽轮机工作原理、分类及常见故障问题
汽轮机应用在发电厂的实际生产操作中，发电厂发电是依靠汽轮机将热能和机械能之间的转换，来推动汽轮机叶片的旋转，从而产生电能。因此，汽轮机在发电厂里有着重要的地位，只有保证汽轮机的正常工作才能顺利产生电能，保障社会的进步，居民的正常生活。市面上的汽轮机有多种不同的结构，结构的不同导致它在正常运行时的的工作效率也不一样，每种汽轮机的工作原理也不一样，这就要求技术人员要充分了解不同的汽轮机的工作原理。汽轮机大致的种类在下文中有详细介绍：首先，从电厂汽轮机的结构功能出发，可以分为单级和多级，单缸和多缸，单轴与双轴汽轮机；其次，汽轮机的种类有很多，如果是单纯的将其按照工作原理分，可以分为以下几种：速度式汽轮机、冲动式汽轮机、反动式汽轮机。这几种汽轮机的大致区别在于膨胀位置产生的不同，首先是速度式汽轮机，这种汽轮机是由蒸汽在喷嘴中膨胀的，其次是冲动式汽轮机，这是在各级碰嘴处及静叶部位所产生膨胀的，最后是反动式汽轮机，此类是静叶、动叶均发生膨胀的，其相同点是膨胀之后所产生的动能在汽轮机上进行应用；最后，依据汽轮机热力特性的不同，可把汽轮机细分为：蒸汽式汽轮机、供热式汽轮机、背压式汽轮机、抽汽式汽轮机以及饱和蒸汽式汽轮机。
常见故障问题：
首先，汽轮机叶片损坏。如果汽轮机在很长的时间里都是在恶劣的环境下保持高速运转的，就会使汽轮机叶片损坏、甚至报废，应该对其及时进行保养。如果叶片出现了故障，会影响到汽轮机的动力输出效率，使轴系受到严重的磨损，很大程度的缩减了设备的寿命。叶片损坏的原因主要有两点，一是使用的原因，主要表现为操作人员的使用不当，其次是外界环境的影响，如温度，水冲击等问题，都会对叶片的质量产生影响。第二是设备内部存在问题，叶片本身的质量是关键，如果其生产没有达到相关的质量要求，就会引起叶片在汽轮机运转过程中的损坏。
其次，汽轮机超速故障问题汽轮机超速就会导致一些汽轮机出现故障，作用力过大会使传动部件超出承受范围而断裂，而严重的超速情况就会出现事故，导致最终的结果就是机组设备报废。汽轮机超速指的是转速达到最大限度后还在不断上升，再严重的情况就是持续上升期。在运行中出现超速情况是极度危及安全的情况，如果超过120r/min，就会有出现意外的可能。当功率仪表出现为零的情况就要考虑汽轮机的情况，还有各项仪表呈持续上升状态时，或者在运转过程中出现异常声响，震动感强烈，都要考虑是汽轮机超速，要对汽轮机进行检查停止运作。
最后，汽轮机的真空降低当汽轮机超过正常运行时间的时候，它的真空会降低，外壳就会发热，这时候要及时停止设备的使用，不然的话会影响设备以后的正常运行。为了防止汽轮机真空下降，要经常检查和凝汽器相关联的管道有没有被堵，还要注意不要让汽轮机超负荷运行，因为汽轮机在正常运行的时候会增加机身内部的气压，真空会逐渐的降低，如果超过了正常运行的时间，真空就会下降到最低点。操作人员还要随时注意机器里的水量，如果水量不够，会影响机器的正常运行。如果检查了以上几点以后真空还是呈下降趋势，就需要检查机器的循环水泵出口是否存在问题。
3影响电厂节能降耗的主要因素分析
3.1汽轮机缸效率和机组通流性能
汽轮机的缸效率，是指汽轮机在工作过程中将其他形式的能量转化为电能的效率。对汽轮机缸效率产生影响的因素很多，根据调查显示，当前我国火电厂使用的汽轮机实际效率还相对较低，进而导致汽轮机能耗增加。汽轮机的缸效率越高，其能耗越低，反之，汽轮机缸效率越低，其能耗将大幅度提高，而通过加大汽轮机的气流面积，提高气流量，可以有效提高汽轮机缸效率，达到国家节能减排的要求。
3.2汽轮机出力的系数和空气冷凝器
汽轮机能否正常运行与其出力系数有直接的关系。夏季是我国用电高峰季，电力在夏季会出现峰值，而电厂的汽轮机组要根据峰值的变化进行合理调配，保障社会的电力需求。另外，空气冷凝器也会对汽轮机的能耗产生重要影响，若空气冷凝器发生故障，不能正常冷却，会直接导致汽轮机的能耗提高，效率下降。因此，火电厂要特别重视对空气冷凝器的技术改造和维护，保证其可以正常运行，为汽轮机正常工作，降低能耗，提高效率提供保障。从而实现火电厂的效益提高和节能减排的目的。
3.3汽轮机主蒸汽温度和压力
运行过程中，汽轮机会产生一定的蒸汽压力以及温度，通常，汽轮机正常运行状态下，其蒸汽压力越高，蒸汽流量越低，而蒸汽压力越低，蒸汽流量越高。因此，必须对汽轮机进行充足的燃料供给，才能保证汽轮机保持合理的温度和蒸汽压，保证汽轮机正常的功率输出。
3.4其他因素的影响
汽轮机在长年累月的工作中可能会出现各种各样的问题，这些问题得不到根本上的解决，使得汽轮机上的暗病越来越多，因此导致了汽轮机在运行过程中资源损耗的提高，从而造成资源的大量浪费。
4电厂汽轮机运行的节能降耗控制措施分析
汽轮机发电的效率对热电厂的发展具有直接的影响，因此在新时期下，热电厂要采取必要的措施，积极的对汽轮机进行检修并运用先进的节能降耗技术，对汽轮机进行节能降耗，从而提高汽轮机的工作效率，降低汽轮机消耗的资源数量，进而为热电企业发展创造有利的条件。
4.1正确操作汽轮机的启动、运行以及停机程序
汽轮机进行正式启动运行之前，需要先对其参数进行设定和核对，保证启动参数满足实际生产需求，人们也能够通过启动参数值，对其运行是否合理做出正确判断。一般来讲，想要保证汽轮机正常启动必须满足三个条件，即：真空压力、温度和冷态气压。具体而言，冷态气压要求在2.5MPa到3.0MPa，这个冷态气压是汽轮机启动的最佳状态。温度只要保持在270℃～300℃即可，这个范围的温度是最佳的。真空压力值一般保持在50kPa～-40kPa。虽然这三个条件很关键，但是在实际启动操作的过程中还是会出现其他问题，例如，温度提升需要的时间过长就会导致耗电量增大。因此，对汽轮机的启停过程进行有效优化，是提高其节能效果的重要途径。在启动汽轮机的时候，需要根据相关规范和要求，对汽轮机运行参数进行监控，若是发现运行异常就要及时进行处理，使汽轮机的能源损耗得到有效降低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如在暖管时间过长的时候，导致凝汽器的真空度和主汽门的压力高于汽轮机冷态阶段的冲转参数，进而显著提高汽轮机启动过程的能源消耗，造成一定的能源浪费问题。面对这种情况，可以在启动汽轮机的时候，选择开高低旁的方法控制主汽门的蒸汽压强，通过开启真空破坏门控制凝汽器的真空度。同时，在优化汽轮机运行过程方面，普遍都会选择“定、滑、定”的方式进行调节，使汽轮机能够在低负荷情况下，保持正常运行。在面对高负荷工况时，需要对喷嘴进行调节，通过对通流面积进行改变，使汽轮机的运行效率得到有效保障。为实现汽轮机停机过程的优化，可以采用滑参数停机方法，使锅炉机组的余热得到充分利用，有效减少能源浪费问题，使汽轮机组的节能效益得到有效提高。
4.2控制汽轮机凝结器运行的状态
在汽轮机运行中，要时刻注意其真实封闭性、射水泵运行状态、循环水水质及凝结器的水位。真实封闭性要进行定期检查，定期进行实验，看是否有泄露的问题，在汽轮机日常的工作中，就要实时检查。一旦发现问题或者达不到标准要求就要及时的进行处理。射水泵也要经常进行检查，不仅仅是运行状态，还有水位检查，必须符合要求达到标准。实际操作中，就要利用现代化科技设备进行控制水温的操作。而循环水的水质问题会影响之后的凝结器运行，如果不经常对水质进行检查或处理水垢，就会降低凝结器效率。循环水水质影响的是效率那么水位的检测就是安全问题了，水位是否达标，就影响着汽轮机运行中是否安全，还会影响经济效益。所以我们要保证汽轮机的正常运行，就要做好以上方面的检测。
4.3保证汽轮机给水温度的合理性
锅炉燃料的燃烧效率和燃料的使用量决定了汽轮机的水温，汽轮机的水温只有保持在一个合适的温度上，汽轮机才能更有效率的进行工作。如果汽轮机的水温过低会导致耗煤量的增加，排烟损失的能量也会相应增加，从而导致汽轮机运行效率降低。因此，工作人员要严格的控制锅炉燃料的燃烧效率和燃料的使用量，使水温符合汽轮机的最佳工作需要。并且要在汽轮机的运行过程中加强对其维护的力度，防止因操作不当出现的各种问题。对汽轮器的加热系统要定期进行清洗和检查，确保加热系统的稳定和安全。其次，高温加热器的水位一定要正常，因为高温加热器的水位对于汽轮机的供热效率有很大的影响，汽轮机内部的水位合理，可以促进汽轮机供热效率的提高。汽轮机在运行的过程中容易发生泄露，从而造成热能的严重损失，汽轮机的发电效率也因此受到影响。汽轮机发生泄露的主要原因就是汽轮机给水温度不合理，所以严格控制水温，保证汽轮机给水温度的合理性至关重要。因此工作人员要减少没有意义的操作，加强对高压设备运行时的维护，让给水温度始终处于一个合理的范围内，并对汽轮机中容易出现问题的设备及时的进行维护，避免汽轮器泄露问题的继续出现。
4.4科学调整并优化汽轮机的热力系统
通过对汽轮机热力系数的优化，可以有效降低辅助系统的泄露风险，不仅可以实现疏水程度的最大化，而且还可以使疏水点位减少，以减少阀门数量。在安装阀门的时候，对其位置进行合理规划，可以有效减少后续维护工作的难度。同时还要优化系统的热备用方式，减少热备过程中的能量损失。电厂很有必要对热力设备进行简化，采取正确的运行方式，避免阀门出现泄漏的危险。对热力系统进行优化可以有效降低燃料消耗，提高其工作效率，为热力系统以及汽轮机正常运行提供保障。
4.5优化和完善汽轮机的运行环节
电力企业应该将市场的实际需求同汽轮机的状态相结合，合理的设置汽轮机运行的参数，对汽轮机的运行状态进行实时的监督，一旦发现汽轮机出现的问题，要及时予以解决。电力企业应该制定汽轮机运行的相关规定，规范工作人员的行为，防止由于工作人员操作不当而引发的问题。电力企业要提高对汽轮机节能降耗的重视程度，对汽轮机运行的每一个过程和环节都要进行优化和完善，从而起到汽轮机节能降耗的目的。想要实现汽轮机节能降耗的目的，仅靠现有技术是不够的，电力企业要加强对现有技术的改良，用科学合理的手段对汽轮机进行改造，改造的主要对象就是凝汽器，因为凝汽器性能的高低直接影响了电力企业的发电效率和经济效益，因此，对凝汽器进行改造才是实现汽轮机节能降耗的基础。基于此，在进行汽轮机的改造过程中，要对凝汽器进行重点改造，通过调整凝汽器的真空状态、凝汽器的端差和凝结水温，降低汽轮机出现问题的概率，从而提高汽轮机运行的稳定性，并增加汽轮机的工作效率，进而减少热电厂对其投入的人力、物力和财力，真正实现新时期热电厂汽轮机检修的节能降耗。
5相关建议分析
5.1加强管理，使节能降耗在生产中得以落实
企业为了获得最大的利润，往往会以各种形式逃避责任，从而使节能减排工作流于表面。因此国家有关部门必须严格按照相关法律法规的要求，加大监管力度，要制定一系列的奖惩措施，对于拒不履行的企业，采取罚款，关停，限期整改等手段，真正减少能源的损耗，实现人与自然的和谐相处。同时要加大宣传力度，使电厂清醒的认识到，节能减排并不是一种负担，其对电厂本身的发展是十分有利的。通过国家与电厂的合作，在实际过程中既保护了环境，又实现电厂的盈利目的，有利于真正构建和谐社会。
5.2培养专业人才，大力发展职业教育
汽轮机的改进需要专业的技术人才，而我国以应试教育为主，导致懂技术的人不懂生产，懂生产的人不懂技术。针对这一现状我们必须推动教育改革，对教学内容及课程设置等进行调整，以适应工业发展的需要。重视高等教育，大力发展职业教育，从而为电厂生产提供大量的高素质人才，进一步提高汽轮机的技术水平，使其在竞争中更具优势。汽轮机是电厂生产中的最重要的设备，为了获得更大的经济效益，必须在现有水平的基础上对其进行改进，以摆脱其对能源的依赖。综合分析各种影响因素，通过技术水平的提高，对汽轮机的工作性能进行优化，总而提高电厂的生产效率。我们要认识到任何事物的改进都不能一蹴而就，要在实际生产过程中不断的加以调整，才能获得最佳的效果。
5.3加大资金支持力度，推动汽轮机的改造
在汽轮机升级过程中，需要大量的资金，但是一些企业由于无法认识到技术革新的重要作用，因此都不愿意花费大量的时间与资金在汽轮机的改进上，这就要求企业要拓宽自己的眼界，以长远的眼光从事经济活动。通过对汽轮机的改造，降低生产成本，以获取更大的经济效益。对汽轮机进行改进，重点是对凝汽器进行改造，可以从凝汽器真空、凝汽器节水过滤以及凝汽器端差等环节进行创新。在保证汽轮机正常运行的基础上，提高汽轮机的技术含量，使汽轮机在生产过程中可以以较少的消耗，生产出更多的电能，真正实现节能的要求。
结论
总而言之，汽轮机作为电厂的关键设备，其运行的可靠性、经济性直接影响着电厂的经济效益。由于在电厂的整个能源消耗中汽轮机所消耗的能源占比最大。所以，企业必须重视汽轮机运行中的节能降耗工作，采取一系列有效措施才实现节能降耗，使电厂获得最大化的经济效益，促进电厂的可持续发展。
参考文献：
[1]杜召召，唐志彬.电厂汽轮机运行中的节能降耗工作[J].黑龙江科技信息，2016（06）：52.
[2]郑宏伟，李炜.电厂汽轮机运行的节能降耗研究[J].中国高新技术企业，2016（09）：78-79.
[3]翟耀兵.电厂汽轮机节能降耗的主要措施分析[J].低碳世界，2016（19）：60-61.
[4]周川川.电厂汽轮机运行的节能降耗探讨[J].机械管理开发，2018，33（01）：140-141.
[5]张二强.电厂汽轮机运行的节能降耗[J].技术与市场，2018，25（02）：44-45.
论文作者:吴林荣
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签：汽轮机论文; 电厂论文; 节能降耗论文; 凝汽器论文; 效率论文; 正常运行论文; 过程中论文; 《基层建设》2018年第34期论文;