摘要：汽轮机是火力发电厂生产运行中的关键设备，然而汽轮机运行过程中消耗了大量的能源，影响了火电厂的经济效益。在节能减排的背景下火力发电厂应重视汽轮机的节能降耗。结合汽轮机运行要求，采取节能措施，降低汽轮机能耗，提高汽轮机运行的稳定性和节能性，实现可持续发展。简要介绍了火力发电厂汽轮机组，分析了火力发电厂汽轮机组能耗的影响因素，阐述了火力发电厂汽轮机组节能降耗的有效措施。
关键词：火力发电厂；汽轮机；节能降耗
引言
随着近些年我国经济的飞速增长，电力消耗也水涨船高。而作为我国电能的主要提供者，火力发电厂将不断提升发电量以应对社会日益增长的需求。近些年来，为响应国家关于可持续发展的号召，火电厂需节约非可再生资源，因此火电厂汽轮机组的节能减耗方法越来越获得相关研究人员的重视。如何科学有效地进行最大限度地节能减耗、提升使用效率、优化火电厂汽轮机组的运行、获得更高的经济效益等是我们面临的主要问题。
1、火力发电厂汽轮机组情况概述
1.1汽轮机组运行特点
汽轮机组运行以蒸汽作为动力源，是将蒸汽热能转换成动能，是火力发电厂中的重要生产设备。相比复式蒸汽机，汽轮机运行效率更高，受到外部因素的干扰更低，因此其具有较长的服务寿命。但是就以往施工经验来看，汽轮机组实际生产中也会遇到问题，如渗漏、汽缸变形等，会对生产效率产生重要影响[1]。其可以保持持续运行状态，单机功率非常大，并且运行稳定性强，事故发生概率小，后期运行维护工作强度小。
1.2火电厂汽轮机组工作原理
火电厂的汽轮机都属于持续做功的回旋机械，它在产生蒸汽之后可以将热能转化为机械能给发电机提供能量，在此过程中主要涉及到两种原理：（1）冲动作用原理。冲动作用原理指的是在汽轮机中的高速蒸汽通过动叶汽道时产生的气流会推动叶片转动，这样一种由于气流方向发生改变之后产生的冲动力将产生机械功。其基本特点是只有叶片的方向发生了改变。（2）反动作用原理。与冲动作用原理相似的是，反动作用原理也是由热蒸汽通过动叶汽道时发生的作用，进而推动叶片旋转做功。不同之处是蒸汽在叶道中发生的是膨胀与加速现象，这样产生的力使叶片做功。
2、汽轮机组高能耗原因
2.1汽缸效率
实际生产中汽轮机组普遍存在运行能耗高的问题，对此类问题原因进行分析，总结以往安装、调试、运行、检修经验，可以确定汽缸效率为主要影响因素。虽然作为火电厂主要生产设备，制定了一定管理维护方案，但是在实际操作中，因为缺乏监督，汽轮机组安装与管理维护并不能达到预期效果，实际生产中汽缸效率往往会小于设计标准。汽缸效率低于设计值是导致汽轮机组运行能耗增加的主要因素，需要将其作为优化设计的主要对象分析。
2.2通流部分内效率
汽轮机通流部分内效率是指通流部分的实际焓降与等熵焓降之比。通流性是影响蒸汽做功大小的关键因素，因汽轮机通流部分积盐、结垢导致通流面积减少，通流性不足，将会造成通流部分实际焓降减小，内效率下降，能耗增大。
2.3出力系数
出力系数为汽轮机组主要运行指标之一，决定着机组运行能耗。对于电网运行的不同时间段，电力负荷差异较大，电力存在起伏较大的峰谷状态。这样火力发电厂汽轮机组在实际运行中就需要对不断波动的电力负荷进行有效适应，而此适应过程中就会消耗掉大量能源，使得生产损耗增加。汽轮机的出力系数越低，汽轮机热耗越高，能耗增加。
2.4蒸汽参数
火力发电厂汽轮机组运行时，蒸汽的初终参数即主再热汽温、汽压，排汽压力、温度对其运行效率产生一定影响，在进行能耗分析时需要加强对此方面的重视。例如在汽轮机组汽压较低的情况下，且无法对燃料燃烧过程进行有效调整，就会使得汽轮机组蒸汽流量增加，而蒸汽压力降低，整体运行效率降低[3]。另外，锅炉在运行时，减温喷水量增加、汽水品质以及燃料品质等因素，可能造成锅炉受热面大量积垢，导致机组运行能耗增加，在消耗掉大量热量的同时，整体运行效率降低，不可避免的会消耗大量的能量。
3、汽轮机组节能降耗优化措施
3.1外部措施
3.1.1控制阀门内漏
阀门内漏是汽轮机组运行中容易造成故障的外部原因之一。不仅容易影响运行效率，还有可能会造成事故。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，在控制阀门内漏的过程中时需要从设计初始就严把关，严格遵守相关的技术标准，从而保证阀门的质量过硬，性能有保证。其次当企业在进行阀的采购时要选择质量过关的阀，不能使用假冒伪劣质量不过关的产品投入生产。而企业的相关检修人员也应该恪尽职守，按时按规定进行检修，保证阀的运行正常，及时更换破损或不能使用的阀，减少阀门内漏的情况出现，保证设备的稳定运行。从检修维护、运行管理、机组启动三个方面，建立制度、制定措施、监督执行、验收考核，全过程闭环的阀门管理。
3.1.2汽轮机组改造
当新的技术革新时，汽轮机组的节能减耗功能也将越来越强大。优化的主要方面为结构优化和设备优化，通过提高新设备的性能来提高运行效率，从而减少发电能耗。同时重视凝汽设备的改造，减少运行故障的出现，进一步提升效率。企业应该根据自身情况，当科学技术不断提高时，引进优化之后的设备进行工作。目前所采取的一般为汽轮机本体改造、汽轮机冷端优化、运行优化、汽轮机热力系统优化。利用最新的汽轮机通流和结构技术，实施高、中、低压喷嘴、叶片、汽缸结构的全面技术改造。
3.2机组运转状态调整
可以采用高科技技术以及先进的器械对汽轮机组开展节能降耗研究创新，例如，以汽轮机的通流环节为调整核心，优化整改汽轮机组的启动、运转、停运等各种状态，来增强汽缸效率。主要有以下三方面：第一，采用滑参数停机模式。作业人员应该以汽轮机组的运作特征为基础，采用滑参数停机模式，可以保持机组内部零件的正常温度，发挥锅炉余温，减少热能损失的同时，还可以增加发电量，避免加大机组运转维管负担；第二，灵活运用不同的运转模式。在机组自身稳定的情况下，尽量使用定滑模式，当机组处于低负荷运转状态时，采用低程度定压方式，为了确保锅炉能够稳定、安全地燃烧，可以结合优良的水循环系统。另外，作业人员还应当给予配汽模式以重视，合理控制喷嘴状态，确保机组的运转状态。第三，控制真空压力数值。在机组开始运行时，将真空压力调整至－65～－70kPa的范围内，迅速提高汽轮机的蒸汽量，减少升温时间，提升开机速度，实现降能。
3.3冷端系统综合技改优化
对于两种循环系统来说，开式循环系统中的冷却水温度极易受到外部环境的干扰，而闭式循环体系中的冷却水温的影响因素，不但包括外在条件，还有器械自身的运转状态。所以，工作人员在进行作业时，要始终将减少机组能耗摆在首要位置，不断加大对循环水水质的检测力度，根据现实情况综合剖析，适当添加合理的药物调节剂。除此之外，还应该实现建立严谨、科学的管理制度，落实每项工作的负责管理人员，一旦冷却水塔出现设备故障，区域负责人立即采用预防措施，及时解决问题，避免了事故的扩大化。同时，还应该定时定点对水塔排水槽、喷嘴和内部填料等方面开展检查，避免出现阻塞事故，妨碍冷却水效率。开展冷端系统综合技改优化，湿冷机组采用冷却塔风水匹配技术、冷却塔旋转式喷溅装置；空冷机组采用喷淋降温、风机超频、优化空冷岛冲洗方式等。
3.4 蒸汽参数综合优化
降低蒸汽参数与设计值的偏差，减少减温水量，改善高温受热面超温爆管现象及超临界机组氧化皮生成，提高锅炉的安全性与经济性。通过燃烧调整试验和炉内高温管屏壁温定值校核计算，确保蒸汽参数可达额定值，同时减少氧化皮生成，减少颗粒物对汽轮机通流部分的侵蚀。
3.5保持凝汽器的良好状态
保持凝汽器的真空状态从以下两方面入手：第一，及时清理冷却面。及时清理凝汽机器冷却面的脏物，可以灵活运用酸洗法或者干洗法进行清洗，也可定期使用机械清洗，总之避免因其影响导热过程；第二，降低排汽缸热负荷。因为雾化式喷头位于凝汽器咽喉部位，以接触导热，实现凝结吸收，促进汽水可以形成混合式凝汽器，以此实现降低排气缸热负荷的作业，营造良好的真空状态，确保蒸汽做功效率。
3.6积极做好维管工作
管理人员应该积极为汽轮机组的维护管理工作，建立对应的维护管理、检测修理措施。在实际的生产过程中，严格依据作业标准以及工作流程进行汽轮机的开机和操作，同时实时监控机器的运行状态，精确控制汽轮机组的各项运行参数，确保设备处于最佳运行状态，降低能耗。同时，开展定期检测管理作业，及时排除一切安全隐患。
结束语
汽轮机组作为火力发电厂主要生产设备，对其进行节能降耗优化设计，对提高企业生产经济效益具有重要意义。需要总结以往生产经验，对汽轮机组存在的不足进行分析，然后有针对性的提出改造方法，使其可以维持在最高效运行状态。
参考文献：
[1]吴兴智.火力发电厂汽轮机组节能降耗措施探讨[J].江西建材，2017（05）：202-203.
[2]肖金平，蒋晓霞.火力发电厂汽轮机组节能影响因素及其降耗对策分析[J].中国新技术新产品，2016（21）：88-89.
[3]朱涛.火力发电厂汽轮机组节能降耗措施分析[J].山东工业技术，2016（21）：78-79.
论文作者:李伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/27
标签：机组论文; 汽轮论文; 汽轮机论文; 火力发电厂论文; 通流论文; 蒸汽论文; 效率论文; 《电力设备》2018年第29期论文;