关键词：火电厂；汽轮机；常见问题；优化策略
引言
在火电厂中，汽轮机扮演着一个十分重要的角色，汽轮机如果出现故障，那么不仅会影响火电厂的经济效益，而另一方面也会影响其社会效益。所以电厂的工作人员必须确保汽轮机能够正常运行，并且保证一定的运行效率，以便于减少资源的浪费。本文针对火电厂汽轮机运行过程中所出现的问题及汽轮机管理的必要性进行分析，希望可以为广大的工程技术人员和科研人员提供一定的参考。
1电厂汽轮机概述
汽轮机又名“蒸汽透平”，是将蒸汽热能转变程为机械功的一种旋转式原动机。在汽轮机的表面有着大量的叶片结构，高温高压蒸汽穿过汽轮机上面的固定喷嘴形成加速汽流，最终喷射到汽轮机表面的叶片上，使得叶片旋转对外做功，实现由蒸汽的热能向转子机械能的转化，最终带动发电机运行进行发电。汽轮机是电厂运行中所必不可少的设备，也是我国火力发电厂中应用最为广泛的设备，汽轮机主要拥有功率大、能量转换效率高、使用寿命长的优点。根据汽轮机具体的工作原理对汽轮机进行分类，可以将汽轮机分为反动式汽轮机和冲动式汽轮机两种，反动式汽轮机的蒸汽在静叶和动叶中同时膨胀，并且膨胀的程度也是一样的，反动度约等于0.5.而冲动式汽轮机的蒸汽大部分都在静叶中膨胀，只有极少一部分蒸汽会在动叶中膨胀，反动度等于零。和西方发达国家相比，我国对汽轮机的应用时间较短，研究、发展工作的起步时间也较晚，我国在20世纪50年代才研制出第一台汽轮机，并且直到十年后才将一台100MW的汽轮机组在电厂中投入运行，经过数十年的研究，汽轮机在我国的发电厂中得到了广泛应用，并且汽轮机的功率也在不断加大，当前我国汽轮机动力厂主要生产600MW和1000MW的大功率汽轮机。
2电厂汽轮机运行中的常见问题
2.1汽轮机功率过低
火电厂汽轮机的相关技术目前来看并不十分完善，往往需要进行不断的改进和升级维护工作。例如，在优化汽轮机的给水回热系统以后，机器往往还会存在一些现在的问题和技术缺陷，造成运行功率过低，主要有以下因素造成。（1）火电厂汽轮机的内部和外部损失。（2）通流部分反向布置的结构和汽轮机高中压合缸可以使转子的推力被大幅度的平衡掉，但同时由于合缸布置使得高压部分的少量蒸汽会向相邻的中压部分泄漏，高压缸的部分蒸汽（一般是调节级汽室的蒸汽）通过高中压缸中间的轴封漏入中压缸第l级。尽管一般轴封的汽封片数较多，但由于漏气点和汇入点之间的蒸汽压差较大，因此这部分漏气量通常较大，也会出现火电厂汽轮机功率过低。（3）背压过高（真空过低）导致汽轮机功率偏低。对于采用循环水来冷凝汽轮机组排汽的电厂（空冷式），由于冷却塔维护不好，淋水填料严重脱落、结垢，造成冷却塔效率下降，凝汽器真空降低。对于采用空气作为冷源来冷凝汽轮机组排汽的电厂（水冷式），由于维护不当，散热翅片表面积灰严重，散热过程变差，造成背压升高。
2.2叶片损坏
电厂汽轮机的叶片主要包括动叶片与静叶片两种，易出现叶片损坏事故的主要是动叶片（静叶片一般指承受静应力，很少承受动应力）。电厂汽轮机转速极高，一般都在3000r/min，在这种高速转动的情况下，动叶片承受着很大的离心力。汽轮机的动叶片长期处于这样一种状态，难免不会出现损坏。而动叶片的损坏会使汽轮机的运行状态发生极大的改变，使汽轮机的振动加剧；如果叶片断裂后落入凝汽器，还会将凝汽器中的管束打坏，进而引发更严重的后果。
2.3高压加热器投入率的问题
高压加热器实际运行中存在管子及管子与管板的胀口处泄漏，致使高压加热器投入率下降，使得给水温度下降幅度大，严重影响了电厂的经济效益。
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3火电厂汽轮机运行优化要点分析
3.1给水泵优化
技术创新迅猛快速，随着火电厂技改应用，相关新技术得到了优化，有力地推动了火电厂发展，提升了工作运行效率。在各种技术发行中，为了全面提高汽轮机运行整体效率，发挥汽轮机作用，给水泵得到了良好的优化，通过实践总结，对原有定速给水泵进行了工作模式改进，传统的运行动力是通过锅炉给水阀门做全面调节，虽然这样的工作运行方式简单方便，但是在实际工作中，往往会出现问题，弊端的出现影响到了正常的运行，处置不当，就会导致火电厂较大经济责任，汽轮机组低负荷运行过程中，很容易造成设备的损坏。通过技术创新，实现了变速给水泵操作，通过变速运行，有效提高了运行的效率，这是对汽轮机原有的给水泵的优化，保证了工作的整体质量。其原理就是当汽轮机在面临低负荷运行时不需通过调节阀进行给水，这样，就能够从根本上避免火电厂经济损失，保证了稳定安全的供电用电目标。
3.2轴封系统优化
解决减排是最主要的课题，只有全面做好技术创新优化，才能从根本上解决好节能减排的问题，所以说，想真正起到节能减排良好效果，就需要对主要部件进行优化，优化轴封系统是关键。一是隔绝外部空气干扰。需要由此入手，进一步提高汽轮机隔绝外界空气的基本能力，这样才能确保与蒸汽系统更加完美的组合，达到节能效果。轴端汽封也叫做汽轮机轴封，通过运行，能够减少汽轮机蒸汽泄漏，更能够防止内部高能位工作介质和低能位介质相互混淆，提高了工作成效。二是保证轴封系统的稳定性。这种轴封系统很容易出现问题，使用时间长就会损坏，有可能使其发生漏气。所以说，确保正常稳定运行就要全面进行科学合理的优化。要不断引进先进技术，通过技术改良，解决好油封系统优化的问题，确保达到节能目标，实现安全运行。
3.3回热加热器优化
回热加热器运行决定了整机的运行质量，只有全面优化，才能最大程度提升运行的速度与效率，保证供电质量。要从回热加热器问题入手，通过正确的分析，找出优化的切入点，有效优化使用也是未来的发展趋势所在，只有全面进行优化，才能占据市场，形成稳定的产品，满足电厂基本需要。一是针对不同类型不同级别抽气情况，做好压力对比，需要全面注意实际使用中的易出问题，很多时候抽气返回汽轮机所做的功是与气压成正比的，要想全面达到优化目标，就需要提高抽气做功功率，这样，才能解决运行问题，保证提高工效。二是注意压损。只有全面顾及到问题，才能保证回热加热器优化效果，注意使用的经济性、合理性，加热器上下两端差及抽气压损变化方向是重点，要做好优化处置，这样，才能切实提高效率，保证优化质量。
3.4凝汽器真空抽气系统优化
凝汽器真空抽气系统是主要的优化对象，需要格外重视，要在实践过程中，不断总结经验，以此，形成良好的优化方案，保证优化效果与质量。一是明确故障点。通过实际检测，进一步查看设备运行的情况，全面做好凝汽器真空抽气系统优化设计，有效提高汽轮机运行效率，保证运行的稳定与安全，要重视系统设备，进一步明确不良故障。二是保持真空。一些火力发电厂为了增加电能产量，持续使用设备，导致设备长期运行，在没有对凝汽器真空抽气系统进程优化时，设备会受到损坏，导致不良故障，最终导致真空泵超载，影响到整个火电机组正常运行。所以说优化该系统不仅可以使设备内部保持真空，避免出现漏气问题，同时，也从根本上减少了设备的损耗，提高火电机组运行效率，提高汽轮机热力循环效率。
结束语
在社会飞速发展的当下，人们对能源资源的需求量也逐渐增大，电力行业只有不断优化技术、改进设备，才能在节约能源的同时提高电厂自身的发电能力和发电效率。此次研究通过浅析汽轮机各项功能、结构，实现对汽轮机的总体运行优化，使汽轮机在高效运行的同时，降低能源消耗量，提高电厂供电安全性。
参考文献
[1]王春利.电厂汽机运行常见问题与解决方法[J].硅谷,2013,6(16):149+148.
[2]王健平,王术园.电厂汽机常见问题及其应对措施研究[J].能源与节能,2012(06):46+53.
[3]贾丰榕.电厂汽机设备运行中的常见问题与解决对策[J].科技与创新,2014(18):37-38.
论文作者:任苒威
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 20期
论文发表时间:2020/3/16
标签：汽轮机论文; 火电厂论文; 电厂论文; 叶片论文; 蒸汽论文; 凝汽器论文; 加热器论文; 《当代电力文化》2019年 20期论文;