摘要：社会生产生活水平的提高，决定了各行各业对电力资源的需求不断增加，火力发电厂将要面临更大挑战，需要在原有基础上来对设备进行调整和更新，使其保持最高运行效率，并降低生产成本，获取更高经济效益。汽轮机组作为主要生产设备，需要结合实际生产需求，来分析其节能降耗改良方法，对其运行工况进行优化，对整体运行状态进行调整，达到最佳生产效果。
关键词：火力发电厂；汽轮机组；节能降耗；方法
1火力发电厂汽轮机组的技术分析
1.1火电厂汽轮机组的概述
发电厂汽轮机组以蒸汽为介质，将化石燃料燃烧的热能转换为供发电机旋转所需要的机械能。火电厂中的主要设备包括发电机和汽轮机，与复式蒸汽机相比，汽轮机具有更高的效率，具有更长的使用寿命，作为一种可以连续工作的回旋机械设备，汽轮机的单机效率较大，在运行过程中汽轮机具有较高工作稳定性，且运行事故发生率较低，在使用过程中三年左右才需要进行一次检修，这就使得汽轮机利用率大大提升。但同时在汽轮机组使用过程中也会出现汽轮机渗透或汽缸变形等问题，随着社会各界对电能质量的要求不断提高，加强火力发电厂汽轮机组节能降耗已显得尤为紧迫。
1.2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，总结以往安装与施工作业经验，可以确定气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。汽缸效率较低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通流性
汽轮机组通流性是影响蒸汽做功大小的关键因素，如果通流性不足，将会造成汽轮机组能耗增大。汽轮机组在正常运行状态下，可以对流通面积以及气流量大小进行调整，提高汽轮机组缸内效率，达到降低机组运行能耗的效果。
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。
2.4汽压温度
火力发电厂汽轮机组运行，所处环境的温度以及气压也会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，而蒸汽气压降低，整体运行效率降低。另外，锅炉在运行时，如果吸入的空气比重较大，或者是减温喷水量增加以及燃料品质等因素，便会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。
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3汽轮机组节能降耗优化措施
3.1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、关机等各种运动状态，来增强汽缸效率。主要有以下三方面:第一，采用滑参数关机模式。作业人员应该以汽轮机组的运作特征为基础，采用滑参数关机模式，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，还可以加大电力需要，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，当机组处于低负重运转状态时，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。
3.2 对汽轮机运行操作过程的优化
火力发电厂汽轮机的操作过程主要包括启动操作、运行操作和停止操作。汽轮机启动操作后需要进行暖机操作，在这过程中会消耗较多电能，因此可以采用高低旁操作的方式进行处理，保证主机控制在稳定的区间范围内，缩减汽轮机的暖机过程，减少汽轮机启动操作过程中的功耗。汽轮机的运行操作可以采用定—滑—定的模式，此时汽轮机处于低负荷运行状态，燃料可以充分燃烧，且水循环稳定性更高，可以实现对水泵轴临界转速的有效控制。
3.2降低冷却水温度
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。
3.3保持凝汽机的真空状态
保持凝汽机的真空状态从以下两方面入手:第一，及时清理冷却面。及时清理凝汽机冷却面的脏物，可以使用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，降低排气缸热负荷。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。
3.4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。
4结论
综上所述，汽轮机组的节能降耗设计是贯穿整个火力发电厂生产发电的关键部分，企业应该充分运用之前的生产经营经验，仔细研究汽轮机组的缺陷，努力调整机组的运转状态、尽量降低冷却水温度、保持凝汽机的真空状态并且积极做好设备的维管工作，通过一系列的措施，来增强汽轮机组的运行效率，从而获得长远稳定的经济收益。
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论文作者:张帅,王明明,叶孙炳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/11
标签：汽轮论文; 机组论文; 汽轮机论文; 火力发电厂论文; 节能降耗论文; 效率论文; 状态论文; 《电力设备》2018年第30期论文;