摘要：本文主要分析研究火力发电厂以减少运行设备的耗能，以求找出相应地措施降低节能耗损，提出可行性建议，采取有效措施，以达到节能、减排、增效的目的，对达到环保节能效果具有重要意义。
关键词：火电厂汽轮机；节能降耗；措施
1引言
随着我国国民经济快速增长，人们物质生活水平不断提高，在此背景下，我国对于电量的需求变得越来越大，而我国主要的发电形式仍然是以燃煤燃油为主的火力发电，这是一种高能耗高污染的发电形式，在火力发电企业中，如果想要提高火电厂的整体效益，最重要的是要把节能降耗作为电厂的重点工作。汽轮机是火电厂的重要组成部分，同时也是耗能大户，汽轮机的性能特性及运行策略将严重影响火电厂的效率和经济性，因此，要提高火电厂的能量利用效率，关键措施是减少汽轮机运行过程中的能量消耗。
2造成火电厂汽轮机能量耗损的影响因素
2.1设备的影响
汽轮机是将水蒸气的热能转化为机械能的设备，汽轮机中最重要的组成部分是汽缸，它的作用是隔开空气与汽轮机的通流部分，进而确保蒸汽可在汽轮机内做功。保证气缸的高效、合理运行是减少汽轮机能量损耗的重要方法。但我国自行生产的汽缸设备存在一定的不足，汽缸也不例外，汽轮机组的缸效率的实际值低于设计值，与国际水平相比还有较大的差距。所以，缸效率的降低在各种工况下都导致汽轮机的整体能力消耗增大。
2.2蒸汽初参数的影响
汽轮机设计与运行过程中，主蒸汽的压力和温度是两个最重要的参数。汽轮机的工作效率与温度和压力值有着直接关系，在实际运行工作中，主蒸汽温度与压力产生变化，将影响整个发电机组的性能。主蒸汽压力、主蒸汽温度对汽轮机热耗率的影响通过两个方面来体现：
循环热效率低，汽轮机热耗率上升；造成汽轮机内部蒸汽膨胀也流动状态偏离设计值，缸效率下降，汽轮机组热耗率上升。所以在汽轮机运行调整过程中，保持蒸汽初参数在运行规程规定范围内是保证汽轮机安全、经济运行的重要措施之一。对于大容量机组，随着机组负荷的变化有定、滑压运行两种方式，机组定、滑压运行的经济性取决于汽轮机高压缸效率、高压配汽机机构的节流损失以及给水泵能耗的综合作用。
2.3蒸汽终参数的影响
蒸汽终参数是指汽轮机低压缸排汽压力。一般情况下，排汽压力低，则汽轮机热耗率越低。通常排汽压力通过测量真空和大气压力计算得到，排汽压力等于大气压力减去凝气器真空度，现场分析排汽压力对机组的影响时习惯上采用真空。凝汽器真空度对汽轮机热耗率的影响通过两个方面来体现：
凝气器真空度低于设计值，热力循环冷源参数高于设计值，汽轮机冷源损失增加、循环热效率降低，热耗率上升；凝汽器真空度降低，汽轮机低压缸内部末几级蒸汽膨胀发生变化：有效焓降降低、反动度增大，极效率降低；当凝汽器真空度剧烈变化时，反动度的变化可能引起轴向推力的变化，引起推力轴承负荷增加。所以在汽轮机运行调整过程中，保持较高的凝汽器真空度参数是保证汽轮机安全、经济运行的重要措施之一。
2.4电力负荷的影响
在我国电网工作中由于电力负荷的变化幅度较大，所以，时常会发生出现较大的峰谷变化的情况，此时汽轮机如果只靠不断地调整的方式去适应电力负荷的大幅度变化，这样会增加汽轮机不必要的能量损耗。
3火力发电厂汽轮机节能降耗的可行性原因分析
3.1技术方面
上世纪末时，我国己经开始对老式汽轮机进行了技术改造。通过长期的实践，目前我国的汽轮机在节能方而取得了较大成就，改造技术也已经比较完善，而且经过改造之后的汽轮机不仅能够有效地降低耗损，还在一定程度上提高了能源转化效率，同时还提高了汽轮机的运行稳定性和安全性。所以，我国现今对于汽轮机进行相关的节能改造，我国己经具备了比较成熟的技术条件。
3.2经济方面
对于任何一个企业而高，首先需要考虑到经济利益。在汽轮机进行改造前，需要对于改造后的成本收益做相关的计算，需要对成本以及收益进行充分了解，不能盲目追求表面的节能，而忽略进行改造的相关成本，以致于出现得不偿失的情况。经过对相关数据分析得出，对于现有的汽轮机进行改造，技术革新花费的成本比购买新的汽轮机花费成本要低，经过改造后，汽轮机的能耗有很大程度降低，基于此而言，改造在经济上具有可行性。
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4有效降低汽轮机运行耗损的具体措施
4.1确保良好的工作环境
汽轮机装置中最重要的设备之一是凝器设备，它的质量和运行状态会直接影响汽轮机的工作效率。凝汽设备在汽轮机组的热力循环中起到一定的冷凝作用。由于凝汽器在正常工作时需要保持一定的真空度，并且真空度和机组的功能呈正相关。因此，降低汽轮机排气的压力和温度可提高热循环的效率。基于此，可采取必要的手段保障凝汽器工作时的真空度。保持汽轮机工作时凝汽器的真空度一般可采用以下几种方法：
保障机组的密封性能。在具体工作时，主要对机组进行真空实验和定期检测，然后使用向机组灌水的方式来检测汽轮机机组的真空度；加强对水环式真空泵进行保养和维护。这样能够保证真空泵能够正常工作，提高工作效率；加强对管道进行检测。如果出现管道阻塞等情况，通过检测可以及时对管道进行清理，以保证管道与外界的热交换畅通，提高换热效率；维持凝汽设备内的水位稳定，以确保凝汽器的真空度。可以说，达到这些工作环境，能够在一定程度上降低汽轮机运行的耗能
4.2提高锅炉的供给温度
锅炉燃烧的消耗情况对给水温度产生影响。锅炉和汽轮机是统一的热力循环系统，当温度降低到一定程度时会增添煤炭消耗，同时还会降低锅炉的生产效率，煤炭耗量多，会产生大量的烟雾，影响空气质量，对空气环境造成一定污染。如果提高了锅炉的供给温度，便间接提高汽轮机的热效率。保障高加投入率，可以定期清洗加热器换热管，及时清理加热管内的积垢，降低污垢位置的热应力和温差应力，防止加热管发生泄漏现象。在检修维护过程中，若果产生换热管有缝隙、漏洞等现象，应该立即报告有关部门并进行更换换热管，以确保加热器维持在正常水位。当出现违规操作时，需要及时制止，如果加热器存在问题，则会从回热系统中解列出来，影响给水温度，导致降低，从而延长机组启动的时间。因此，运行过程中需要保持良好地水位，为了使汽轮机正常运行，要对加热器本身进行良好的维护。
4.3对汽轮机的启停过程进行优化
汽轮机的启停过程类似于汽车的启动和停止，会消耗较多的柴油，且启停会在一定程度上增加能量的耗损。因此，有必要对汽轮机的启停过程进行优化。
4.3.1在汽轮机启动过程中，要根据火电厂汽轮机的启动曲线选择合理的参数，降低冲转参数，应按照相关规范，对汽轮机的运行参数实时监控。一旦有异常情况发生，需要立即采取相应的措施，比如主汽门的压力和凝汽器的真空度高于汽轮机冷态时的冲转参数，出现这种情况，主要是由于暖管时间过长。增加了机组启动时的电厂用电量，提高了发电的成本。此时，可以在启动时采用开高低旁的方法降低主汽门蒸汽的压强，然后手动开启真空破坏门使汽轮机的真空维持在适合最佳运行的压力。
4.3.2对于汽轮机运行过程中的优化，一般采用“定一滑一定”的调节方式，指的是在低负荷的状态下，为了保证汽轮机机组的正常运行，采用定压调节的方法；对于负荷比较高的区域，通常使用喷嘴调节的方法，通过改变通流面积的方法保持汽轮机的高效率运行；对于
运行的汽轮机中间的负荷区域，采用滑压运行的方式，通过对锅炉压力的调节调整负荷。采用定、滑、定模式能够满足负荷变化的不稳定状态，对于机组一次调频进行有效满调整，减少只有一个汽门调节的主汽压力损失，保证主汽温度和加热效率。
4.3.3对于汽轮机停机时的优化，汽轮机机组在正常停机或在非计划停机时，需要选择合适的时机进行停机工作，汽轮机的进汽量逐渐降低至0，宜采用滑参数停机，汽轮机的主汽门关闭，汽缸等各零部件逐渐冷却，这样即可以利用锅炉余热发电，有效降低汽轮机各部件的温度，避免了热量的浪费，也可以降低锅炉、汽轮机设备的温度以利于设备的检修，有利于设备安全。
5结语
现今节能降耗工作越来越受到人们的重视，在火电厂节能降耗采取的措施中，汽轮机运行中进行节能降耗控制是电厂节能的重要内容。能源紧张对于发电厂的发展做出了更高的要求，提高能源使用效率，做好相关的节能降耗工作。火电厂汽轮机运行节能降耗的方法有很多，本文对于发电厂汽轮机相关的节能降耗措施进行了研究，由于不同火电厂汽轮机的参数和工况各不相同，尤其是汽轮机启动、运行以及停机过中。在实际工作过程中。火电厂需要根据自身的实际情况，能够及时采取合理、有效的的措施，以此来降低火电厂汽轮机运行过程中的能量消耗，提高发电厂电能使用的效率，在保证发电量足够的同时，还需要制定完善的人员管理体系，重点培养电厂人员的节能降耗意识，不断促进我国电力行业在未来可持续的发展。
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论文作者:李宗新
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/20
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