摘要：电厂在发电过程中，所用的能源很容易对环境造成一些问题。所以，需要考虑环保方面的问题，从而更进一步的对电厂汽轮机的结构进行改进和优化，才有可能在今后的发展过程中提升发电效率，并产生更重大的社会效益与经济效益。本文主要对电厂汽轮机运行优化进行了分析研究。
关键词：电厂；汽轮机；常见故障；运行优化
引言
在实现火力发电厂汽轮机的优化运行过程中，要以实际情况为出发点以有效提高工作效率为落脚点，不断学习并提高核心技术，优化发电厂的能源消耗结构，对设备进行定期的维修和检查，从源头上避免出现大故障，加大资金的投入，注重科学技术的研发以及相关的人才培养，对于设备的常见问题要及时发现并有效解决，加强员工的管理和培训，这样才能提高发电厂的发电效率。
1汽轮机的工作原理
汽轮机它是具有一定温度和压力的水蒸汽为工质，将蒸汽的热能量转换成机械能的回转式原动机，它是一种旋转式的动力机械设备，是火电和核电的主要设备之一，用于拖动发电机发电，在大型火电机组中还用于拖动锅炉给水泵。按照热力性质为凝汽式、轴汽式、背压式和饱和蒸汽汽轮机等类型，就凝汽式汽轮机而言，从锅炉产生的新蒸汽经由主阀门进入高压缸，再进入中压缸，再进入低压缸，最终进入凝汽器。蒸汽的热能在汽轮机内消耗，变为蒸汽的动能，然后推动装有叶片的汽轮机转子，最终转化为机械能。除了凝汽式汽轮机，还有背压式汽轮机和抽汽式汽轮机，背压式汽轮机可以理解为没有低压缸和凝汽器的凝汽式汽轮机，它的出口压力较大，可以提供给供热系统或其它热交换系统。抽汽式汽轮机则是指在蒸汽流通过程中抽取一部分用于供热和或再热的汽轮机。然而，我国发电模式以火力发电为主，而火电厂汽轮机主要使用大自然中存在的不可再生的煤碳，石油，天然气等自然资源作为燃料进行生产。首先将燃料放在锅炉中燃烧使水加热升温直至变成蒸汽，将蒸汽通过主汽阀和调节汽阀进入汽轮机内，然后再通过一系列环型安装的喷嘴栅和动叶栅而膨胀做功，将热能转变为机械能，通过联轴器驱动发电机进行做功发电，膨胀后的蒸汽由汽轮机排汽部分排出，排汽至凝汽器凝结成水，再送至锅炉加热器加热成蒸汽，如此循环，这就是火电厂汽轮机的生产发电过程。
2火电厂汽轮机的常见故障
2.1 汽轮机油系统的故障
（1）系统指令问题、因安全油压没有及时的到位，造成体统内部指令失效，控制出错，发生漏电情况的发生。出现故障情况时，检修人员应及时进行检修，避免故障严重不可控制。（2）系统油箱故障。油箱内的油位与油温都有明确的安全参数值，运行过程中，超出安全参数值时会发生运行失常，产生安全隐患。检修人员应及时保证油箱内的油位与油温按安全标准进行运行。时刻注意故障问题的发生，及时排除，保障安全无危险。
2.2 汽轮机真空出现故障
汽轮机在运行时，真空如果出现故障，将带来非常危险的安全隐患。真空环境下巨大的冲击力会让排气缸发生膨胀，最严重的甚至出现爆炸。若在真空下降初期，检修人员及时处理，结合备用系统来操作，则不会构成多严重的影响。但火电厂一般很缺少这类技术人员，在汽轮机出现故障时，一般靠着主观经验进行检查维修，导致故障点在第一时间内不能找出，给故障的恶化带来难以控制的影响，造成检修率不达标，质量也不过关。在检修完成后也难以保证故障不再二次发生。因此需要专业的技术人员来进行故障的问题判断与解决方案的制定。
2.3 汽轮机组异常振动
汽轮机组振动故障常见为：质量不平衡、气流激振、摩擦振动和转子热变形等因素振动。气流振动是不均衡气流冲击运行中的汽轮机叶片，致使叶片末端气流不稳定，从而产生异常振动。转子热变形是转子过热变形引起的异常振动。同时摩擦也会使汽轮机组出现异常振动，受热不均的转子，发生形变热单性弯曲，产生不平衡动力，致使摩擦严重，振幅急剧增大。在检修异常的振动中，要判定异常振动的具体原因，有针对性地排除故障，如控制转子温度防止其热变形导致的振动，同时避免摩擦增大带来的汽轮机组异常振动。
2.4 凝汽器故障
凝汽器在电力设备中的主要效用是提高汽轮机的热效率。因为凝汽器在汽轮机的排气口能够拥有一定的真空度，汽轮机的蒸汽在凝汽器设备的作用下会发生膨胀作用，形成相对低的排气压力，所以提高了汽轮机的热效率。除此以外，凝汽器在锅炉给水的循环系统中还具有将排汽凝结成洁净的凝结水的功能，并将凝结水供给锅炉水循环系统。凝汽器常见的故障问题是真空密性不良或者管道结垢，一旦出现这些问题，凝汽器在汽轮机排气口的真空度就会降低，在高温情况下，循环水温相比一般状态温度要高出很多，对蒸汽的冷凝温度和相关设备的吸势量都造成了不利的影响，排气压力随之不断加大，导致机组出现振动等故障问题。
针对凝汽器的常见故障问题，采用的检修方式多是对真空系统进行灌水检漏，还有对凝汽器喉部以下的凝汽器侧端进行灌水检漏。而且在日常维护过程中还需对喷嘴定期清洗，对汽轮机轴封进行定期检查，从预防故障和加强维修技术上提高抽汽效率，排除机组漏气点。在凝汽器常见的结垢问题处理中，通常采用化学方法进行处理。
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2.5 汽轮机盐垢的形成和清除
盐垢的生成会对汽轮机的出力性能造成严重影响，而盐垢产生的原因主要是水质太差或者附属设备故障问题引发的盐垢增多。为了尽可能地避免汽轮机产生盐垢，需要做到预防工作。首先需要相关部门对水质进行严格把控。当机组的运行处于正常状态时，饱和蒸汽含盐量通常比超高温蒸汽含量高，一旦机组出现故障，超高温蒸汽含量超过饱和蒸汽含盐量，这时的汽轮机就容易出现大量的盐垢，呈堆积状。针对这种情况开展检修工作时，要打开汽轮机汽缸，取出转子，利用喷头手动除垢的方法来清除盐垢，对于顽固型的盐垢可以使用软水或者柠檬酸溶液对盐垢进行深层清理。
3电厂汽轮机优化措施
3.1 汽轮机配气方式的调节
传统汽轮机的配气方式在机组额定功率时效果较好，不过在低负荷状态下随着蒸汽参数的变化，损耗的热量也比较多。但三阀式调节的汽轮机可以有效解决这一问题，相较于传统的汽轮机来说，在低负荷状态下可以及时调节并转变配气方式。除此之外，汽轮机运行的过程中需要注意对阀点的密封性进行定期的检查，从而实现节省能源的目标。
3.2 完善给水泵组
对于给水泵组的完善应该先优化给水泵，当采用定速给水泵时，调节是通过给水操作台的调节阀组进行调节的，但是在机组负荷率较低时，节流损失较大，经济性较差。为了降低能耗、提高效率，当采用变频调节时就可以有效降低机组在低负荷时的能量损耗，从而实现节能效果。
3.3 定期清理高压管道
当高压管道内部的水呈现低温状态时，则需要大量的燃料来对管道进行加热，在加热的过程中将会产生大量的烟，所以一部分的能量会注定浪费。由此可见，水温的高低调节优化工作很有可能会对燃料是否充足有着十分密切的关系。因此，在对水温加热过程中要适当考虑燃料是否合理和适量，并对高压管进行合理的分析和管理，从而让热传递效率和汽轮机供热功率保持较为不错的水平。
3.4 密封系统优化形式
汽轮机在运行过程中，热能的损耗是不可避免的事情。所以，为了能够让汽轮机的效率达到较高的目标，就应该利用一定的方式将热能的损耗降到最低。而降低热耗的最好方式，则是让汽轮机保持一定的密封性。除此之外，还要对凝汽器和相关阀门等设备做出相应的要求。
3.5 回热加热器优化
给水回热加热是从汽轮机的某些中间级抽出部分做过功的蒸汽，送入回热加热器中加热锅炉给水的过程，与之相对应的热力循环称之为回热循环。回热加热的作用是为了提高锅炉的给水温度，使工质在锅炉内的平均吸热温度提高，提高了热经济性，并且回热抽汽没有进入凝汽器，使汽轮机的凝气流量减小，减小了冷源损失，提高了汽轮机的效率。所以回热加热器在火电发电机组中有着重要的作用。优化汽轮机的不同级别抽汽，当抽汽压力变高时，该级抽汽的能级将会更高。
3.6精细化检修工序
汽轮机的检修工序复杂，涉及范围也广，每个检修环节之间的联系也很密切，因此必须保证上一个检修环节的工作质量后才能有效的开展下一个检修工序。一旦中途某个工序的检修工作出现了质量问题，哪怕完成了检修工作还是要重新开始。因此在每一个工序的进行过程中，一定要本着严谨负责的态度，加大检查和测量力度，保证汽轮机在检修工序全部完成后正常运行。
4汽轮机的发展趋势分析
在电力发展过程中，汽轮机在其中起到了重大的作用，且为了提升汽轮机的效率，并减少能源消耗，电力企业应该对汽轮机进行不断的改善和优化。汽轮机的发展趋势是提高效率和降低能耗，在科学技术的不断改进和发展下，技术设备也正在不断创新。虽然现阶段提高效率并降低能耗的效果并不是十分明显，但未来汽轮机转化的效率却会不断提升。如此可见，汽轮机的未来发展还是十分可期的。
结束语
汽轮机在目前的电厂工作中发挥着重要的作用，其工作效果的提升对于整个电厂的工作质量提高都有着重要的影响，所以维持汽轮机运行的稳定和正常十分的重要。基于汽轮机运行过程中的故障，积极分析故障的类型以及具体的解决处理对策，可以帮助电厂强化对汽轮机的检修和保养。
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论文作者:王兆辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/23
标签：汽轮机论文; 凝汽器论文; 蒸汽论文; 电厂论文; 故障论文; 机组论文; 过程中论文; 《基层建设》2018年第5期论文;