（神华神东电力萨拉齐电厂，内蒙古包头014010）
摘要：电厂正常运行的根本保障是通过汽轮机设备输出能量，只有提高电厂汽轮机设备的效率，优化电厂汽轮机的运行，才能实现电厂经济效益的提升，当前，对电厂汽轮机运行采取有效的优化措施已经成为一种发展趋势。本文概述了汽轮机运行的基本原理，对电厂汽轮机耗能进行了分析，同时对电厂汽轮机的运行及优化做出了详细具体的阐述。
关键词：电厂；汽轮机；优化
前言
随着我国电网结构的调整， 对机组的调峰能力要求也随之提高。汽轮机作为电厂重要的生产设备之一，对于电厂正常运行发挥着非常重要的作用。当前汽轮机的配汽方式主要采用的是复合型配汽方式，复合型配汽方式其优势是在高负荷作用模式下，有相对较高的效率，而在低负荷作用模式下，其劣势较为明显，存在节流损失大的问题。所以通过对电厂汽轮机运行的优化，提高汽轮机运行的效率，确保电厂经济效益的实现是目前的重点。
1电厂汽轮机的概述
汽轮机作为动力设备，其工作原理较为复杂，主要是高压蒸汽通过调阀进如高压缸内做功，冲转汽轮机，乏汽进入再热器加热后送入中压缸内做功，中压缸的乏汽又进入低压缸内做功（逐级做功）冲转汽轮机的大轴连接带动发电机运行。
汽轮机在运行时需要将蒸汽能量值转化为机械功，所以基本可以将汽轮机分速度级、冲动级和反动级三种。各级别的区别主要是由于蒸汽在不同部位进行膨胀，如速度级蒸汽在喷嘴中进行膨胀，而冲动级则是蒸汽在喷嘴中膨胀后，喷嘴流道截面积变小，加快了蒸汽流动的速度。反动级则是在动和静叶的流道中即发生了膨胀，蒸汽在动叶流道中就具有较较快的流动速度。其做功能力大小比较，可以将其置于相同条件下，双列速度级做功能力与7个左右反动级或3到4个冲动级在做功能力上相等的。
单级汽轮机和多级汽轮机在等熵焓降的有效利用上进行比较，则在实际工作中应该选择多级汽轮机，因为单级汽轮机在这方面并没有什么优势。而多轮汽轮机可以对上一级余速的损失通过特定环境在下一级得到必要的利用，提高了能源的利用率，而各级等熵焓降之合与整个汽轮机的等熵焓降相比要大，而且两者之间的比值也比1大。所以可以看出，多级汽轮机的内效率大于各级平均内效率。
2电厂汽轮机耗能分析
2.1汽轮机的启停耗损
汽轮机的启停过程是转子应力的变化。汽轮机在运行情况下，转子表面蒸汽参数发生升降，转子内部处于不稳定的温度场，转子长期在这种高温、高压下持续工作，如果参数处理不当，启动停止的过程中会产生较大的损耗，最终导致降低汽轮机工作效率较低，同时减短汽轮机的使用寿命。
2.2汽轮机组能量耗损
电厂整体运行中，汽轮机是实现所能量转化的原动力。其运行的复杂、配合的复杂是导致能量损耗的重要原因。其中较为明显的表现是汽轮机的汽阀，通常汽轮机的的汽阀分为单阀调节和顺序阀调节。单汽阀的调节是通过汽轮机蒸汽参数直接控制，而顺序阀是通过喷嘴来控制蒸汽阀门的开关。所以汽阀压力大、喷嘴室和外缸容易变形、密封性及部分机组运行能量损失都是汽轮机组耗能的原因所在。
2.3汽轮机空冷凝汽器损耗
汽轮机中空冷凝汽器是热效率传递的枢纽，空冷凝汽器的影响直接导致热效率降低，从而使整个热传递的效率大幅下降。而凝结水中溶氧出现问题，不仅热传递受到影响，而且管道和设备也会产生氧化腐蚀。寒冷天气的时候，空冷凝汽器就会出现流量不均匀的问题，导致汽轮机的工作效率下降。
3电厂汽轮机优化措施
3.1优化汽轮机的启停
当汽轮机正常启动时，根据启动曲线的主要参考值，来选择合理性的参数。通常汽轮机运行中，需确保主压力，先旁压以确定其值在2.8MPa，然后关闭真空破坏门并且将汽轮机组的真空压确定在允许范围内，蒸汽量以及运行速度都可以得到相应提高。将所需参数保持在一定范围内，大大提高效率实现节能损耗。
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3.2优化汽轮机组配置
3.2.1调节汽轮机配汽方式
通常传统的汽轮机复合型的配汽方式是在额定功率以上有较好的效果，而在低负荷的情况下，其弊端也较为明显。也是由于蒸汽压力的变化，使得瞬间的热量损失较大。所以三阀式的调节也逐渐凸显优势。汽轮机配汽方式的转变，有效的调节了负荷作用，传统的复合型配汽方式，其瞬间热损较大，同时对调节级强度要求较高，增加了汽轮机组整体机械运行的负担。通过三阀式调节，减轻了调节级强度的负荷，从而实现节能。与此同时要注意阀点密封性维护，也是降低损耗的有效方法。
3.2.2气动泵组的完善
给水泵的优化是气动泵组整体完善的前提。定速给水泵是通过调节锅炉给水阀来正常工作的，而这种方式，尤其是在低负荷是所带来的能源损耗较大。所以定速给水泵的单一，需要多用型来代替，变速给水泵是根据变动转速和平移泵的特性曲线来实现的。这种调节方式在一定程度上，特别是在汽轮机低负荷运行大大降低了中间损耗，实现了节能。
3.2.3定期清理高压管道
水温的调节优化锅炉大小和燃料的充足量有密不可分的关系。水温不高时需要大量的燃料来进行加热，同时加温也产生了大量的浓烟，部分热量也随之流失，所以在加热时要适量和合理的使用燃料，也可考虑排放浓烟所流失的热量的剩余价值。高压管的定时清理，使汽轮机的供热功率及热传递效率保持畅通，实现节能。
3.3优化密封系统
汽轮机组的运行中，相对都会有热耗现象，那么将热耗降到最低就在整个机组中起到有效的节能作用。密封性是汽轮机组降低热耗的重点之一，无论是气缸还是气阀包括凝结器组对其都是有所要求的。
4汽轮机组优化案例分析
案例介绍：某超临界电厂汽轮机的调节级喷嘴和传统配汽方式进行对比，该超临界电厂汽轮机的调节级喷嘴组的调节阀对应方式，提出了三种相应的优化阀方式。如果将调阀按照象限来分1号、2号、3号、4号分别调整，那么第一种方案顺序调阀是2号-4号-3号-1号，即逆时针调阀顺序。第二种方案顺序调阀是2号-3号-4号-1号，即逆时针对称式调阀顺序。第三种方案顺序调阀是4号-1号-2号-3号，即顺时针调对称式调阀顺序。方案中机组汽配阀门开度，1号阀门高压调节阀门开度8.9%，2号阀门高压调节阀门开度37.0%，3号阀门高压调节阀门开度37.0%，4号好阀门高压调节阀门开度54.9%。根据各组的优化方案运行，参考数据燃煤消耗量29271kJ/Kg，锅炉热转换率90%，锅炉热转换率95%。由此可得出的优化方案热消耗，机组负荷为300/MV时方案一的热耗1.436，方案二的热耗1.347，方案三的热耗1.280；机组负荷为350/MV时，方案一热耗1.429，方案二的热耗1.276，方案三的热耗1.121；机组负荷为400/MV时，方案一的热耗1.403，方案二的热耗1.299，方案三的热耗1.024；机组负荷为450/MV时，方案一的热耗1.403，方案二的热耗1.328，方案三的热耗1.076；机组负荷为500/MV时，方案一的热耗为1.429，方案二的热耗1.302，方案三的热耗1.210；机组负荷为550/MV时，方案一的热耗1.436，方案二的热耗1.351，方案三的热耗1.269；机组负荷为600/MV时，方案一的热耗0.998，方案二的热耗0.887，方案三的热耗0.731。从这些数据分析，得到各个优化方案所得的成果。其平均较少的热耗所获得的受益为1.362、1.256、10102g/（kW·h），由此看出方案一的受益为最佳。
收益计算：根据方案一的优化情况及该机组某年的机组负荷转化率、机组运转时长和煤价采购情况，计算具体收益，1号机组：机组负荷470/MW， 年运转时间8047h，节约热耗1.413g（kW·h），年节约量5636t，煤价500/t，年267万元。2号机组：机组负荷440/MW，年运行时间8047h，节约热耗1.403g（kW·h），年节约量5249t，煤价500/t，年248万元。3号机组：机组负荷500/MW，年运转时间8047h，节约热耗1.429g（kW·h），年节约量6063t，煤价500/t，年259万元。本组数据可以看出，使用优化方案一，可以实现该电厂的汽轮机组的优化运行，实现热耗的最低。
5结语
综上所述，我国能源面临着严重的紧缺状态，在这种情况下，电力行业加快对汽轮机运行效率的提高具有迫切性，所以需要利用优化、改造及升级等相关措施，来确保汽轮机效率的提高，实现能源的高效利用。
参考文献：
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［3]陈敏峰．电厂汽轮机运行的节能降耗[J]．科技传播，2013（10）
论文作者:刘宝丰
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年8月上
论文发表时间:2016/8/17
标签：汽轮机论文; 机组论文; 电厂论文; 方案论文; 负荷论文; 蒸汽论文; 汽轮论文; 《建筑建材装饰》2015年8月上论文;