摘要：随着电厂的快速发展，电厂发电技术水平也在不断提升，特别是热工自动化操作在电厂中的应用，对系统管控、应用技术及监视操作等方面都会有大幅度的改善。通过对汽轮机设备进行不断改良，全面提升其实际操作效能，保证其运行的安全性和可靠性，这对电厂运行经济效益和社会效益目标的实现具有积极的促进作用。
关键词：电厂汽轮机；运行；节能降耗
中图分类号：TM621 文献标识码A
引言
为了顺应社会的发展，做好电厂的节能降耗工作十分重要。电厂属于我国经济稳定发展的重要组成部分，在市场经济体制的要求下，能源的稀缺对电厂的可持续发展也提出了更高的要求。只有做好电厂汽轮机等关键设备的节能降耗工作，才能使电厂在激烈的市场竞争下保存更强大的生存实力。同时，电厂汽轮机在运行中尚有很多不足之处，相关单位应该对汽轮机进行不断的改进及完善，最终更好的实现节能减耗，进而实现电厂经济以及社会利益双赢。
1影响电厂汽轮机实现有效节能减耗的主要因素
1.1受到汽轮机组汽缸工作效率的影响
电厂汽轮机内的汽缸主要作用是隔断汽轮机的通流部分和大气间的连接，进而生成蒸汽热能并转换成为机械能的封闭式汽室，同时，在外面连接支撑座架、排汽、进汽以及回热抽汽等各种管道等。当汽轮机组在运行过程中，由于内缸具有很高的温度，其产生的热量会辐射至外缸，在这样的情况下，夹层汽流会起到冷却作用。当电厂汽轮机机组启动冷态时，夹层汽流则会起到加热的作用。因此，汽缸工作效率会对电厂汽轮机消耗热能的情况产生直接性的影响。
1.2受到运行机组通流性的影响
确保电厂汽轮机运行机组的通流性，是有效进行汽轮机节能降耗的关键性因素之一。由于通流性会直接影响到电厂汽轮机设备中气体的正常做功，因此，如果能够增加通流面积以及汽流量，便可以在很大程度上提升电厂汽轮机缸内的工作效率。
1.3受到运行机组压力及温度的影响
电厂汽轮机机组运行过程中的压力及温度会影响到设备自身的工作效率，即电厂汽轮机在运行时，汽轮机的汽缸会在燃料持续供应的情况下，产生更大的喷水量和空气比重，进而致使汽轮机在运行中消耗更多的热能，也会在很大程度上降低工作效率，最终影响电厂汽轮机能量的有效节约。
2电厂汽轮机节能降耗的可行性分析
在整个电厂的组织结构中，汽轮机处于较为中心的环节与地位，它起到的重要作用是把热能转化为电能。一般来说，关系到其节能降耗的主要因素包括两点，一是技术因素，二是经济因素。就技术因素而言，需要电厂自身在强化管理体系建设的同时，在技术领域进行研究探索，利用相关技术手段发挥好汽轮机设备设施在节能方面的潜力与优势。就经济因素而言，需要在综合考虑成本与收益的基础上，在技术设计环节对其结构形式进行优化改造，以满足经济效益要求。另一方面，当前一些新型汽轮机在综合效益方面优势突出，电厂可根据自身实际情况，进行更新换代。经过长时间的工作探索与经验总结，我国在汽轮机改造方面已经取得了很大的技术突破，在能源转化率、节能降耗、汽轮机工作安全可靠性等几个方面，已取得了很大的进展。因此也可以说，电厂汽轮机节能降耗的可行性有着很高的保障。
3电厂汽轮机运行节能降耗应对措施
3.1汽封换型
导致汽轮机组热耗高的一个重要原因是汽轮机的汽缸运行效率低。汽轮机通流间隙是否合理、汽封密封性的优劣直接影响着汽缸的运行效率。部分电厂的梳齿式汽封为结构落后的传统汽封，它的安装间隙较大，密封效果不佳，这将显著降低汽缸的运行效率。因此，选择合理的气封形式，科学调整通流间隙是提高汽轮机缸效率的有效途径。目前，汽轮机最常用的汽封类型有七种：梳齿型汽封、侧齿型汽封、刷式汽封、蜂窝型汽封、接触型汽封、DAS型汽封、布莱登汽封。这七种气封类型各有优缺点，采用何种类型应根据具体电厂的实际情况，充分考虑改造效果和设备运行的可靠性。
3.2通流部分节能降耗措施
3.2.1通流部分湿蒸汽冲洗及化学冲洗方法。针对通流部件会出现积垢问题，在此提出两种冲洗方法，湿蒸汽冲洗与化学冲洗方法。在处理通流部分的积垢时，将转子吊出，置于备妥的支架上，首先使用高压水或溶剂进行湿冲洗，之后用刮刀、砂纸等工具手工清除，清除积垢时要叶片的保护。湿蒸汽冲洗是最常使用的清洗措施，它是将清洗装置（减温减压器）产生的饱和蒸汽通入汽轮机，在运转状态下冲洗积垢，积盐被湿蒸汽中凝结水带走而得以清除，对垢层是盐和SiO2混合物的积垢，当溶于水的化合物被冲掉后，不溶于水的SiO2垢层会随之瓦解而被除去。在特殊情况下，当湿蒸汽冲洗不能有效清除硅垢时（湿蒸汽冲洗方法不能彻底清除积垢），可以用化学冲洗，化学冲洗是在冲洗蒸汽的基础上加入化学药品进行冲洗，如加入NaOH溶液。但化学药品会腐蚀通流部分的构件，当时用化学冲洗时，应严格控制添加剂的浓度、温度，并在最后用纯净的湿蒸汽进行二次冲洗以避免残留的化学药剂对叶片产生腐蚀。
3.2.2低压缸排汽通道优化节能改造。国产汽轮机低压缸排汽通道普遍存在一定的结构设计缺陷，这就是在排汽通道内部设计安装了低压加热器；此外，还安装了大量的支撑钢架和抽汽管道。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此种结构既加大了汽轮机低压缸排汽的阻力系数，同时使凝汽器汽侧排汽场的汽流分配严重不均，甚至产生涡流场。这种不合理的结构是致使凝汽器换热效率低、真空低的一个重要原因。针对这一问题，根据Fluent流场模型在通道内部安装排气导流板。
3.3加强汽轮机的运行管理
汽轮机在运行过程中可以采用定—滑—定的运行方式。就是在高负荷区域下，改变通流面积。在低负荷下，使用低水平的定压调节。而在中间负荷区，根据实际情况来加减负荷，使得汽门的开关处于滑压运行状态。为了提高给水温度和投入率，减少加热器端差，应该在高负荷运行时适当提高汽轮机的主汽温度、主汽压力。
3.4汽轮机冷端改造
3.4.1凝汽器改造。针对凝汽器换热效率低的问题，可以采用基于先进三维计算流体力学开发的新型管束布置（可以采用基于流体力学软件优化的管束布置），可以增大管束边界、降低汽侧边界流速、缩短汽流流程、均衡凝结负荷、疏通不凝结气体抽气通道、消除不凝结气体滞留区、提高换热效能。
3.4.2真空泵提效改造。由水环式真空泵组液体流程可知，工作液在泵组内部是一个密闭的循环过程；工作液在循环过程中，由于抽气混合加热和泵轮的不断搅拌，温度会不断上升，当温度太高，接近或达到真空泵入口负压的饱和温度时，工作液在泵体内将发生汽化，真空泵将会降低出力或无法正常工作，严重影响汽轮机低压缸排汽的真空度，降低机组运行经济性，因此真空泵组必须配置冷却系统，以便及时补充冷却工作液。
3.5正确操作汽轮机的启动、运行以及停机程序
一般情况下，启动汽轮机需要的冷态气压值为:2．5～3．0MPa;所需温度为:270～300℃;凝结器内真空压力在－50KPa到－40KPa之间。电厂汽轮机在进行启动的过程中需要进行预热，因此，会增加能源的消耗，进而提高发电的成本。在这样的情况下，启动电厂汽轮机的操作过程中，应该先打开旁压，在保证压力稳定在2．0MPa上下不变的条件下，再打开真空门。进而提升暖机速度，减小电厂汽轮机的启动时间;汽轮机在运行过程中，如果想在机组锅炉内水循环情况良好的条件下进行节能降耗，可通过“定-滑-定”的方式来实现电厂汽轮机的运行。采用这样的运行模式，不仅能够在机组负荷发生变动的条件
下，满足电厂汽轮机的一次性成功调频，且能够提高机组能源的使用效率;电厂汽轮机通常是在进行检修时方可停机。因此，汽轮机在停机时，相关人员应该加强对机组各个关键部件的全面性检查，同时根据实际需要设置出科学、准确的参数，进而延长电厂汽轮机的使用寿命。
3.6科学调整并优化汽轮机的热力系统
电厂汽轮机的热力系统的配置直接关系着汽轮机机组运行的经济性能，因此，为有效实现电厂汽轮机的节能降耗，科学调整完善汽轮机的热力系统十分关键。完善汽轮机热力系统的配置，不仅可以优化汽轮机的整体性能，同时可以有效减少汽轮机在运行过程中可能出现的内漏甚至消除能量外漏等。完善汽轮机热力系统的配置，相关工作人员应该根据热力系统的具体布置以及系统管道的走向进行科学的调整，尽量降低热能的损耗量;优化中压外下缸以及高压外下缸的疏水系统;对系统的高加疏水方式进行改进，并对高加运行的水位进行试验;相关人员也应该做好对热力系统阀门的定期检修工作等。
3.7保证凝汽器实现最佳真空状态
保证凝汽器实现最佳真空状态，不仅能够促使电厂汽轮机机组的出力度，同时能够有效控制燃料消耗。其中，使凝汽器具备最佳真空状态的具体措施如下:①保证电厂汽轮机机组的真空封闭性:相关工作人员应该定期对凝汽器的喉部以下部位进行试验和检测，一般情况下，可选择使用灌水检漏的检测方法，进而保证凝汽器的真空严密性。②相关工作人员应该加强对凝汽器运行过程的监视，保持其具有正常的运行水位，进而避免凝汽器出现真空下降的情况。认真检测射水池水位及水温情况，水温应该控制为26℃为宜。③注意监督循环冷却水的品质情况，只有保证冷却水的质量，才能提高凝汽器的换热水平。其中，处理真空下降问题的主要措施包括:①相关人员应认真核查循环泵的电流、凝结水的温度情况、进出水的压力、过冷度以及真空泵电流等相关参数;②随时关注真空状态的变化情况，特别是注意使全部降低负荷的操作均在要求的范围内;③定期检查机组汽动给水泵的真空系统是否保持正常运行状态;④一旦发现降负荷的操作效果难以满足实际工作需求时，在难以维持真空的情况下，应立即停机处理。同时，为保证凝汽器的安全性，相关工作人员应注重选择实施事故停机的操作模式完成停机程序。
结束语
电厂在当前快速发展过程中，需要不断进行变革改良，全面提升节能降耗能力，以此来提升电厂的经济效益。汽轮机作为电厂重要的生产设备，在其运行过程中对能源消耗量较大，因此需要从运营管理和技术方面对汽轮机进行不断改良，有效的降低机组汽耗损量，提升燃烧器的水平，从而实现汽轮机运行中节能降耗的目的，全面提升电厂的经济效益和社会效益。
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论文作者:李传纲
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/26
标签：汽轮机论文; 电厂论文; 节能降耗论文; 通流论文; 凝汽器论文; 机组论文; 真空论文; 《电力设备》2017年第16期论文;