摘要：在发电厂的汽轮机运行过程中，由于其自身的运行过程中会产生各种各样的能源消耗，特别是一些污染物会随着汽轮机的运行而发散到空气当中，而当前无论是国际也好还是我国本身也好，对于能源、环境方面的重视程度都越来越高，所以在这种形势下，如何实现发电厂汽轮机运行过程中有效的节能降耗是非常重要的问题之一。而在实际的操作过程中，为了能够对汽轮机的整体性能进行相对应的测试和诊断，才能够最大限度地找到可以节能降耗的突破口，从而达到发电厂汽轮机的节能降耗目的，在实际的操作过程中，需要根据实际的情况，对发电厂汽轮机的技术以及自身的性能进行一定的测试和分析，从中选择更加优化、更加完善的改造方案，这样才能够充分地保证发电厂汽轮机在运行时能够实现节能降耗的总体目标。
关键字：火电厂；汽轮机运行；节能降耗策略
前言：随着经济社会的发展,电量消耗越来越多,但是有限的资源无法长期满足如此多的需求,因此需要对电力的使用效率进行提升。电力行业在市场环境中的压力非常大,消耗较少资源生产更多电量的问题亟需解决。电力行业若想做到节能减排低碳环保,就需要使得汽轮机的能源消耗尽量降低,同时对其生产效率进行提升。
1发电厂汽轮机运行的现状
我国是能源消耗大国，但随着全球环境越来越恶劣，环境保护刻不容缓以及不可再生资源的消耗无法逆转的巨大双重压力下，降低能耗提高效率是目前汽轮机研发的主要目标。与此同时，我国也投入了大量物资、人员与国外合作，以我们广大的市场来换取其他国家先进的技术。但是目前我国的汽轮机水平与国外技术仍然有不小差距，根本原因是我们模仿居多，在吸收转化核心技术能力以及在此基础上的技术创新研发能力不足，导致我国汽轮机一直落后于他国。
我国大部分发电厂是自行安装和维护的，经国家检测这些设备和标准要求下的节能降耗设备还有很大的差距，因此需要在节能降耗方面加以提高，积极学习国际上发达国家的节能降耗技术，以提高本国技术。
我国发电厂工作人员的整体素质偏低。在我国部分发电厂一类的工厂，招收工作人员的学历水平要求普遍不高，且工厂内部高层普遍不重视研发，造成相关科技研发部门能力水平有限，工作止步不前，因此对于汽轮机节能降耗这一问题相对比较难解决。这也是导致部分发电厂一直处于瓶颈无法很好解决的重要原因之一。
发电厂自身的管理制度不够严谨。我国工厂普遍存在一个弊端就是，只重视经济收益而缺乏统一高效的管理制度，因此导致发电厂中工作人员没有很强的工作积极性，无法全身心投入到改革汽轮机的生产上。
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电厂汽轮机节能降耗的主要影响因素
3.1汽轮机蒸汽压力及温度
这里所提到的主蒸汽温度与压力，实际上强调的就是汽轮机在运行时的蒸汽压力与温度。在其一般的运行状态下，二者间存在的是反比关系。当蒸汽流量提升时，蒸汽压力会逐渐下降。由此可以看到，一旦正在运行的机组在燃料供给方面出现问题，就会使汽轮机的主蒸汽压力与温度双双降低，影响到节能降耗的工作开展。
3.2缸效率及机组通流性能
所谓的缸效率，是指汽轮机在电能转化过程中的实际效率收益情况。结合当前我国的实践来看，这一效率值还难以达到预期的定值。缸效率与众多因素之间都有着密切的联系，一般在具体环节内，如果缸效率提升，则汽轮机耗能减少，反之耗能将提升。因此也可以说，汽轮机耗能与缸效率之间存在着正比关系。在气流面积提升的情况下，伴随气流量的提升，节能减排的要求就可以达到。
3.3出力系数及水冷冷凝器
一般来说，汽轮机出力系数会对其自身运行带来重要影响。结合我国目前电力系统的实际情况来看，要特别关注的是耗电量变动、电力负荷与峰值等方面内容的波动变化。电厂要以自身情况为依据，及时做好对应调整。另一方面，水冷冷凝器也是一个值得关注的节能降耗要点。特别是经常出现的杂物堵塞情况，以及溶氧量超标问题，都会给实际效能造成不同程度的影响，给节能降耗工作带来不必要的麻烦。
4发电厂汽轮机运行节能降耗的策略分析
4.1改善汽轮机流通性
在对发电厂汽轮机运行过程中实现节能降耗的主要策略中，首先是要改善汽轮机自身的流通性，而改善汽轮机的流通性需要分为很多方面，其中包括叶片、气封结构、缸体、以及调节级等，只有将这些方面进行相对应改进，才能够保证从整体上对汽轮机的流通性也进行一定的改善。首先就是叶片的改进，对于叶片来说，由于各级的动静叶片在一定程度上都会选择一些比较新型并且高效的变截面扭曲型叶片，这样能够在一定程度上降低二次的流失或者是损耗的程度，从而有效地提高热效率。另外，低压次末级拉筋型的叶片将其更换成能够整圈自动锁组尼型的长叶片，这样才能够对其自身的安全合理运行提供相对应的保证；其次是对气封的结构进行相对应的改进，在实际的操作过程中，需要将高压叶片顶部的两齿平气封形式逐渐更改成为四齿的高低齿气封，这样才能够有效地降低漏气而产生的损失，在对低压末级以及次末级动叶顶部增设相对应的气封的过程中，需要将动叶顶部的间隔进行一定程度的缩小，这样才能够从根本上减少漏气量，从而有效地提高各个级的工作效率，实现节能降耗的目的。而对于缸体的改进，在实际的操作过程中，需要对内缸以及静叶持环实施相对应的优化改进，这样能够有效地提高各个气缸的工作效率，而对于高压进气管则实施相对应的密封改造，从根本上增加其自身的密封环数量，这样能够有效地减少其发生漏气的现象，从而有效地减少损失。
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4.2对汽轮机热力系统的完善
在实际发电厂汽轮机的正常运行过程中，为了能够最大限度地实现节能降耗的主要目的，对其自身的热力系统需要进行相对应的完善，而汽轮机在运行的过程中，其自身的经济性能在一定程度上与热力系统之间存在着相对来说比较紧密的联系，而在这种形势下，对热力系统进行一定的优化或者是完善，可以说是能够有效提高汽轮机自身节能降耗的有效措施之一。汽轮机的热力系统优化不仅需要提高汽轮机自身的整体性能，而且需要尽可能地避免汽轮机在日常的运行过程中出现一些能量耗损的现象，在实际的操作过程中，汽轮机的运行技术人员，需要根据实际情况，按照汽轮机自身的结构特点，来对其进行整体性能的优化配置，最大限度地避免在其进行能量运输的过程中出现一些损耗的现象，而对于一些中高压以外的下缸疏水系统也需要对其进行相对应的改造，这样才能够从根本上提高其自身的工作效率，对汽轮机的节能降耗也提供了一定的辅助性影响和作用。
4.3确保凝汽器处于最佳真空状态
在实际的操作过程中，保证凝汽器处于最佳的真空状态，不仅能够提高汽轮机的出力度，而且能够将燃料实现充分的燃烧，在具体的操作中，要安排专业的技术人员定期或者是不定期地对凝汽器的候补各个部件的密封性进行一定的检查和抽查，而一般情况下，对于其实施的检查方法主要是灌水检漏法；另外，设备操作的管理人员需要在其自身的日常运行过程中，对凝汽器运行的状态进行实时有效的监控，保证其各个部件在运行的过程中，都处于正常的状态，并且运行中的水位处于合格线的位置上，这样才能够从根本上避免凝汽器在真空状态下出现下降的现象。另外，凝汽器在运行的过程中，如果出现真空下降的现象可以采取相对应的措施进行及时的处理，避免出现更严重的能源耗损问题，而面对这种现象，一方面可以利用专业技术人员对循环泵的电流以及凝结水的温度进行相对应的参数检测，看其自身是否处于异常的状态；另一方面可以在查找真空下降问题的过程中，安排专门的人员对凝汽器的真空变化情况进行实时的监控和检察，保证其自身所有的检测内容都在合理的规范要求之内，这样才能够有效地对其实施强有力的解决措施。设备自身的运行负荷在降低之后，如果发现其问题所在但是仍然不能够充分地满足当前的作业需求，这种情况下，说明真空下降的现象仍然存在，需要紧急关机停止运行，这样才能够避免造成更严重的损伤。
4.4改良汽轮机启动、运行和停止操作处理
4.4.1启动操作
通常情况下汽轮机启动操作后需要一定时间来进行暖机处理，这就导致其并网耗时时间延长，这就导致启运过程中会消耗较高的电量。针对于这种情况下，一般会采用高低旁的操作方式对其进行处理，使主汽压力和真实控制稳定在规定的区间范围内，以此来提升汽轮机的蒸汽量水平，提升汽轮机暖机速率，缩短汽轮机启运操作时的并网时长。
4.4.2运行操作
汽轮机运行模式化多以定－滑－定为主，这种模式下，汽轮机处于较低负荷状态下运行，使锅炉能够充分燃烧，水循环更具稳定性，实现对水泵轴临界转速的有效控制。对于处于高负荷状态下运行汽轮机来讲，则要利用喷嘴调控处理，中间负荷状态下则需要采用气门调控处理，以此来保证汽轮机处于正常的运作状态。利用定－滑－定运行模式时，由于其具有较为广泛的适应性，使机组能够达到一次调频的需求，有利于降低汽流损失。而且当汽轮机处于高负荷状态下运行时，可以通过对主汽压力、温度和加热器水位情况等进行有效调控，以此来提高加热器利用率，缩减汽轮机加热的端差，保证给水温度处于规定的范围内。
4.4.3停机操作
在汽轮机运行的时候，无论其属于非计划停机还是正常停机，都需要对滑参数进行利用从而停机，这对检修设备来说非常有利，能够对降低设备温度进行有效的保证，还能够对其余热进行利用从而发电，进而使得损失的能源减少。
汽轮机停机处理中，如果能确定更好的停机动作可以保证能耗缩减。而在汽轮机处于工作状态中依据滑参数做有效的停机操作调控，可以有效的确保通过锅炉余热来达到发电作用，进而有效的达到减少锅炉与汽轮机实际温度，同时有助于机器养护功效。
4.5过热器减温水流量改造
过热器减温水用来降低进入高温过热器的蒸汽温度，保护高温过热器，同时对进入汽轮机的蒸汽温度进行调节，维持主蒸汽温度一定，保证机组安全。设计过热器时，考虑到各种工况下过热器的实际吸热量，过热器换热设计面积一般要大于所需要的实际面积，为保证主蒸汽温度不超温，机组正常运行期间，过热器减温水通常连续投入。使用减温水会降低机组的经济性，如何做到既保证机组安全运行，使减温水有效控制汽温，又最大限度降低减温水对机组经济性的影响。按减温水来源，可分为给水泵出口分流和最高加热器出口分流2种方式。第一种方式给水分流部分不流经高压加热器，减少回热抽汽，降低回热程度，因而经济性下降;第二种方式因不影响热力循环，若忽略锅炉内部的微小变化，则不影响机组热经济性。某电厂过热减温水采取第一种方式。为了达到节能降耗的目的，过热减温水改造为第二种方式运行。过热减温水对系统的影响可以利用等效热降法进行分析，若按照检修前的状态投入过热减温水则会使热耗增加13.53kJ/kWh，煤耗增加0.546g/kWh。而检修后高加完成引出过热减温水对机组热耗影响较小。
总之，通过上述分析能够看出，在当前资源短缺的形势下，电厂汽轮机的节能降耗具有极强的现实意义和应用价值，它对于实现电厂自身的可持续发展也将起到重要作用。结合近年的实践探索经验，电厂汽轮机的节能降耗工作取得了很大程度的进展，然而节能降耗工作是一项系统且复杂的内容，涉及到多方面的影响因素。在具体的措施手段上，还需进行综合考量，结合电厂自身的实际情况，从技术和管理方面入手，推动电厂节能降耗工作的新发展，实现电厂综合效益的稳步提升。
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论文作者:李光彪
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
标签：汽轮机论文; 节能降耗论文; 电厂论文; 过程中论文; 发电厂论文; 温水论文; 对其论文; 《电力设备》2017年第8期论文;