摘要：作为能源转化的重要基地，火力发电厂中包含很多系统及设备，其中每个设备及系统流程都有可能影响火力发电厂的经济效益，而火电机组中最重要的一项部件即为汽轮机，其对电厂运行的经济性及安全性具有非常关键的作用。本文论述了火力发电厂大型机组汽轮机优化运行存在的问题及对策。
关键词：汽轮机；优化运行；问题；对策
火力发电是我国最为主流的发电方式，火力发电厂身为能源转化的重要基地，其包含了许多设备与系统。这些设备及系统构成了火力发电的能量转换生产过程，对整个火力发电厂的经济效益有着直接的影响，而其中的汽轮机作为电厂的三大主机设备之一，对机组安全性、稳定性和经济性都有着至关重要的作用。
一、火力发电厂汽轮机的特点
1、热效率高。与传统火力发电厂电力生产效率相比，汽轮机具有热效率高的特点，它能保证热效率在40％以上，节约了能源。同时，也能为电厂的稳定运行提供经济和功能基础。
2、连续性好。汽轮机的工作原理简单，普通的回旋能产生巨大的电能。结构简单，避免了因复杂引起的频繁事故缺陷，同时又能降低设备维护成本，延长了机械寿命。
3、经济性好。通过调整汽轮机的运行条件、参数和方式，可迅速实现经济性运行和优化运行，有利于火力发电厂实现经济效益和安全目标，在复杂的功率荷载作用下，也能达到稳定运行，它有助于实现电力安全、社会价值等综合性任务。
二、火电厂汽轮机的基本工作原理
汽轮机是利用蒸汽的热能来实现作功的旋转机械，因此其工作原理主要是基于热能转换为机械能的理论，包括了冲动作用原理和反动作用原理。
1、冲动作用原理。在汽轮机中，从喷嘴流出的高速蒸汽通过该动叶汽道时，其流动方向改变，因而对叶片产生冲动力并推动叶轮转动，作出机械功，即为冲动作用原理。
2、反动作用原理。它是指在汽轮机中，当蒸汽在动叶片构成的汽道内膨胀加速时，汽流必然会对动叶产生一个由于加速而产生的反动力，以推动叶轮运动并作出机械功。
冲动作用原理的特点是汽流在动叶汽道内不膨胀加速，而只是发生方向的改变，而反作用原理的特点是汽流在动叶汽道内部件会出现方向的改变，而且还进行膨胀加速。
三、火力发电厂汽轮机运行中存在的问题
1、技术更新慢。在我国能源结构不断变化的条件下，电力需求持续增长。在这种情况下，相关的火力发电厂需要优化其发电机组并释放出更多的电力。然而，根据相关调查，我国汽轮机相关技术研发较缓慢。原因是很多设备厂商没有跟上时代的步伐，利用科学技术及时优化创新汽轮机，使他们能在火力发电厂充分发挥作用，制造更多电力，服务大众。因此，由于汽轮机技术发展缓慢，使汽轮机的应用性较差，不利于汽轮机的效率提升。
2、能源消耗大。尽管一些新的汽轮机技术正在发展，然而我国汽轮机的很大一部分仍使用传统技术。在这些传统技术中，蒸汽热能通过喷嘴转化为机械能，以维持汽轮机的正常运行。在此过程中会消耗大量的能源，这种现象与我国的低能耗理念严重不符，因此，国家需要及时提出解决火电厂能耗问题的方案。
3、检查维修不到位。因汽轮机在复杂的工作环境下长期运行，容易受到许多因素的影响，造成汽轮机内部部件不同程度的损坏，进而导致整个汽轮机运行效果不佳。因此，为了使汽轮机能应付不同的外部环境，以确保正常的性能，有关的维修人员必须仔细检查有关问题，并使用合理的维修方法，以消除汽轮机潜在的故障。但一些火电厂缺乏专业的汽轮机维修人员，相关设备的维护系统不完善，使汽轮机机组长期处于“无人看管”状态，汽轮机机组存在的故障或问题没有得到及时有效处理，这将不可避免地降低汽轮机机组的运行效率。
4、缺乏专业技术人员。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过对目前火电厂汽轮机设备运行管理情况的调查发现，火电厂内部管理缺乏专业技术人员。对技术人员来说，不仅要熟悉各种火电厂的机电设备运行，还要熟悉各种维修方法，同时要熟悉各种汽轮机的工作条件，以确保汽轮机处于稳定的运行状态。然而，目前的实际情况是火电厂缺乏专业的技术人员和维修技术人员，这对火电厂汽轮机机组的正常运行非常不利，同时也会给火力发电站工作效率有很大的影响。因此，在火力发电站的正常运行中，必须引进专业的操作人员和技术人员，以保证汽轮机的稳定运行。
四、火力发电厂汽轮机的优化运行对策
1、加快技术更新，加强技术研发力度。在我国科学技术水平不断提高的情况下，应重视加强汽轮机核心技术的研发，使汽轮机在先进技术的支持下真正得到改造和创新，并能有效地弥补汽轮机运行中的缺陷，从而为火力发电厂生产更多电力创造条件。例如，在火力发电厂中使用汽轮机可采用静止可控硅励磁系列，这不但能提高汽轮机的运行效果，还可减少运行中产生的噪音、粉尘等，以达到节能环保的目的。
2、采用节能装置，降低能耗。为了进一步提高火电厂汽轮机的工作效率，可采用节能装置降低能耗。例如，可使用蜂窝密封技术，蜂窝密封主要由蜂窝带和汽封体通过特殊的加工过程组成一体，采用这项新技术，能进一步降低火电厂汽轮机的高能耗现象。并通过采用节能环保技术，帮助企业树立节能理念，建设节能火电厂。这样，它将得到更多的投资和支持，从而推动火电厂的进一步发展，进而为人们提供更优质的电力资源。
3、加强汽轮机的定期检修。为了火力发电厂的发展，必须严格执行汽轮机的定期检修。汽轮机检修工作的结果由操作员填写，审核人员通过审核并签字，使汽轮机维护工作落实到具体负责人。采用规范的运行模式，有效控制汽轮机设备损坏的发生率，能极大地减少汽轮机设备维修中隐患的发生，促进了火电厂的进一步发展。对汽轮机设备的检修工作而言，必须耐心对待，因火电厂的检修需要排除故障，若缺乏耐心将不利于发现汽轮机设备故障所在。在进行检修工作时，必须注意对检修人员的检修培训，根据汽轮机的故障特点，科学合理地制定检修方案，并以最短的时间和最有效的方式消除汽轮机的故障。
4、加强汽轮机优化操作专业人员的培养。随着时代的发展、社会的进步和科技的提高，企业发展面临着更大的机遇和挑战。新形势下，企业发展呈现出不同的趋势。目前，火力发电厂汽轮机优化运行仅具有新技术还远远不够，还必须加强对专业人员的培养，以实现汽轮机的最佳运行。只有这样，这些汽轮机新技术才能得到更好的运用，从而促进火电厂生产效率的提高。
五、火力发电厂汽轮机的发展趋势
汽轮机的出现和推广运用，不仅有效地促进了电力行业的进步，也是社会发展的需要。伴随着我国经济、科技高速发展，对于大型汽轮机组的研发，是汽轮机今后发展的一个重点方向，研发更长的末级叶片是推动大型汽轮机发展的一个重要因素。其中，对提高热效率的研究是汽轮机发展的另一方向目标，也就是运用二次再热和更高蒸汽参数，研制调峰机组推广供热汽轮机的应用，是其发展的必然趋势。此外，采取新的理论，运用新技术来提高汽轮机的性能，在未来汽轮机设计、制造和运用的过程中，这也是其研究的一个关键方向。
六、结语
火力发电厂汽轮机优化运行对策能有效提升汽轮机运行效率，降低单位产品污染物排放量，提高资源利用率，从而对节约能源、减轻大气污染、保护环境十分有利，工程效益也十分明显。在实现火力发电厂汽轮机的优化运行过程中，应结合实际生产和汽轮机运行现状，在确保安全的同时，从运行角度出发，有针对性的对汽轮机在运行方式和参数上进行调整，以实现提高汽轮机运行的经济性和降低机组供电耗煤的目的。
参考文献
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作者简介
刘平（1985-），女，工程师，从事火力发电厂热机专业设计工作。
论文作者:刘平,商江东
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/8/26
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