［摘要］我国的电力结构中以煤电为主，燃煤发电消耗的煤炭量占到了煤炭总消耗的一半以上，火电厂的能源消耗量和污染物的排放量是影响火电厂可持续发展的主要因素。煤炭资源的供应紧张，以及严重的环保问题，都要求火电厂需要进行升级改造，通过节能技术改造，提高火电厂能源利用率，降低发电成本。汽轮机是热电厂中主要的能源消耗设备，本地通过对影响火电厂汽轮机热效率的因素进行分析，并提出改进化方案，对于减低火电厂能耗，实现电厂的节能减排具有重要意义。
［关键词］火电厂；汽轮机组；节能降耗
引言
环境属于人类生存的基本前提，一旦离开大环境人类将很难生存。伴随着社会的持续性发展以及生产力的提高，人们对于自然资源的开采程度不断提高，这也直接导致环境破坏问题越发严重。近些年全年变暖、酸雨、水污染等问题越发普遍和严重，这也间接影响到了社会的持续性发展。对此，探讨火电厂锅炉汽轮机系统节能环保的问题及措施对于推动社会持续性发展有着显著价值。
1火电厂汽轮机组的工作原理
汽轮机组是借助蒸汽的热能转换为做功操作的旋转机械，其主要任务是将热能转换为机械能，其工作过程主要包括冲动作用和反动作用。冲动作用主要是指高速蒸汽通过汽轮机组动叶汽道时，其流动方向会发生变化，且会对叶片造成一定的冲动力，进而推动叶片发生转动，从而产生机械做功。反动作用是指蒸汽在汽轮机汽道中发生膨胀和加速现象，对叶片产生冲动力从而做功。冲动过程气流在汽道中仅发生方向改变，而反动过程主要是气体发生膨胀和加速而不会改变方向。
2影响火电厂汽轮机能源消耗的因素
2.1温度、压力
温度和压力是直接影响汽轮机工作效率的重要因素，在喷水量较大或空气吹入比例较高的时候，由于燃料供应不及时，以致温度不符合相应要求，进而出现加热器的积垢现象。在这种情况下，汽轮机组的能源消耗出现较大变化，对汽轮机组的工作效率也会造成极大影响。若是水利压强达不到要求，由于燃料供应不及时，很容易提高蒸汽流量，导致汽轮机组的蒸汽气压过低，对汽轮机组的工作效率造成较大影响，很容易造成不必要的能源损耗。
2.2设备
汽缸作为火电厂汽轮机组中的重要组成部分，其功能作用就是对汽轮机和空气的流通部分进行隔离，以此保证蒸汽能够在汽轮机内部做功，使汽缸的运行效率得到有效保障，进而有效降低汽轮机组的能源消耗。然而就实际情况来看，我国国产的汽缸存在较多缺陷，缸效率的实际值无法达到设计值要求，与国际水平存在较大差距。因此，缸效率的降低，导致不同工况下的汽轮机能源消耗增大，无法保证其节能效益。［2］
2.3汽轮机组能耗高
2.3.1流通性方面的问题
由于气体在做功过程中会受到流通性的影响，如果汽轮机的气体流通面积过小、气流量达不到设计要求，那将导致气体的做功效率降低，进而影响到运行过程的节能降耗效果。另外，机组压力以及温度也会影响到运行效率。如果汽轮机的水压达不到要求，那么燃烧状况就达不到标准规定的要求，这一过程中蒸汽流量就会急剧增大，进而导致机组的蒸汽气压下降，这将导致机组能耗的增加。同时，如果汽轮机在运行时出现燃料供应不足或者是空气吹入比重增加的情况，那么将导致热气积垢的现象，这样一来也将增加机组的热量损耗。此外，就是出力系数的影响。汽轮机运行过程中，如果电网的稳定性没有达到要求，那么就会导致电力负荷的变化幅度增大，并且这种起伏波动将导致汽轮机的状态频繁调整，这将增加机组的能耗问题。
2.3.2机组气缸的效率较低
现阶段，许多火电厂用到的汽轮机组大多是国内自主生产的，其在运行过程中或多或少会存在一些不足，气缸的运行效率较低就是其中的一个问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆相比于国际上的标准设计值来说，我国的气缸效率较低，因而运行过程中的能耗较大，通过提升汽轮机的气缸效率是目前提升节能降耗水平的一个重要途径。
3火电厂汽轮机组节能措施的具体应用
3.1合理调整给水温度
在汽轮机组的运行过程中，要针对加热器的水位进行有效控制，确保其处于正常的水位，使设备的正常运行得到有效保障，进一步提高能源的利用效率。在汽轮机组的运行过程中，对汽轮机的给水温度进行合理调整，能够有效减少汽轮机组运行过程的所需能量，但是也要避免给水温度过低或过高等情况，避否则将造成不必要的燃料消耗。同时，由于热量会沿着排烟通道进入空气，对锅炉的热效能造成一定影响，需要采取有效措施进行处理:①注重对汽轮机组的日常检修工作。在进行汽轮机组的检修工作时，要做好对加热器的检漏测试，做好高架筒体和水室隔板的密闭性检查，整个检查过程也要注意加热器钢管是否存在漏电问题，便于对其进行及时处理和维修。②要做好对汽轮机滑停和滑启的运行控制，保证高加水位符合平衡性要求。在进行日常维护的时候，要做好高加水位的检查工作，有效减少换热管泄漏问题的发生概率。［3］同时，要做好换热管的清理工作，以此提高投入率，使汽轮机组的能源损耗得到有效降低。
3.2对汽轮机循环水泵的优化
真空情况的好坏是影响汽轮机运行经济的另一个重要因素，影响汽轮机组真空因素主要包括循环水入口温度、循环水流量、冷却管清洁度、真空严密性、排汽量等，当汽轮机循环水泵运行方式不合理时，会增加汽轮机的能量损耗。单台循环水泵运行时，虽然可以节省厂用电，但由于循环水流量不足，导致机组真空下降，因此就要根据火电厂的实际情况选择循环水泵。此外，循环水泵在冬天运行时，当机组真空超过极限真空时，蒸汽会引起末端动叶外紊乱膨胀，增加了动叶的损失，同时也增加了循环水泵的耗能。为了推进汽轮机组节能降耗措施，可以在某一确定的机组负荷和循环水入口温度下，改变循环水泵的运行方式使汽轮机功率的增加值与循环水泵消耗功率的增加值之间差值达到最大。
3.3做好日常运行的管理工作
对于汽轮机的日常运转来说，要采取定-滑-定的方法。对于高负荷地区来说，不能使用喷嘴进行调节，要采用改变流通面积的方式进行调节，要根据机组的实际状况进行负荷的调整。需要注意的是，如果机组在高负荷状态下进行运转，那么可以适当的增加主汽的温度与压力。对于低负荷地区来说，可以使用低水平的稳压进行相应的调节，进而确保水泵轴边界转速处于稳定状态。
3.4汽轮机结垢处理与预防
汽轮机中沉积物根据不同的特性采用不同的清理方法，溶于水的盐垢可以采用湿蒸汽清洗法，在汽轮机空载时进行清洗。对于不溶于水的结垢，可以采用喷砂方法清除，重点可以对汽轮机转子和隔板上的沉积物进行清除。清洗的同时还需要完成预防工作，通过采用良好的水处理工艺，减少汽轮机热力系统中的汽水损失，采取防腐措施处理给水与凝结水系统。减少过滤水杂质，合理调整锅炉运行状态，稳定汽轮机工负荷，避免工况频繁变化。
结束语
汽轮机组是火力发电厂中的主要耗能设备，因此推进汽轮机组节能降耗的研究是有效提升火力发电厂经济效益的重要措施，同时也是保证火力发电厂安全稳定运行，促进火力发电厂可持续发展的重要内容。
参考文献:
[1]冯少山.300MW机组汽轮机及其辅助系统节能诊断[D].华南理工大学,2017.
[2]夏荣海.火电厂汽轮机组节能技术的应用研究[D].华北电力大学(北京),2016.
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[5]刘云霞.火电厂汽轮机房通风、供暖节能模拟研究[D].华中科技大学,2009.
论文作者:柴寿海
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/5
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