摘要：随着社会经济发展水平的不断提升，社会各界对于电能质量的要求也越来越高。火力发电厂作为我国重要的电能生产部门，其运行模式的规划管理直接影响到供电质量和经济发展。汽轮机作为火力发电厂的重要组成部分，其耗能程度直接影响到火力发电厂整体运行的经济效率。火力发电厂为了实现节能减排的目标，就必须加强对汽轮机组节能降耗措施的研究，实现对发电过程中化石燃料消耗的有效降低。
关键词：火电厂汽轮机；节能降耗；有效措施
近几年来，随着煤炭价格的不断提升，汽轮机作为火电厂重要的主机设备，其运行过程中的节能降耗问题逐渐受到了业内人士的广泛关注。对于发电站三大主机设备之一的汽轮机来说，它在电能产业中消耗了巨大的能量。因而，通过对汽轮机进行节能降耗管理，可以降低生产过程的能源损耗，这对于提升企业的经济效益来说有着极其重要的作用。
1.火电厂汽轮机组节能研究必要性
近年来，环境问题日益严重，已经受到社会和政府的广泛关注。雾霾问题、水污染问题、温室效应等等都已经影响到了人们的正常生活。我国的大气污染属于煤烟型污染，悬浮物以及酸雨等对大气和水资源产生了直接的影响。电力系统污染物的排放与环境问题有着直接的联系，火电厂中燃机机组效率低，污染物排放不 达标，不仅使得机组的热效率低，发电成本高，还造成了大气污染、废水污染和固体废弃物污染。
我国在“十二五”规划中，提出了燃煤发电厂的综合升级改造计划，鼓励采用成熟可靠、先进适用的发电技术和管理办法实现对现有机组的升级改造工作，提高能源资源的利用率，推动电力行业转变发展模式。汽轮机组是火电厂发电设备的重要组成部分，其功能为将整理的热能换变为机械能，汽轮机的效率直接影响着整个发电机组的效率。根据汽轮机组的原理分析，影响汽轮机效率的因素众多，喷嘴损失、通流面积、部分进气损失、汽封结构以及结垢等都会对汽轮机的热效率产生影响。通过对影响汽轮机的因素进行分析，探究汽轮机升级改造措施，能够提高汽轮机的热效率，从而降低火电厂的能源消耗，达到节能减排的效果。
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。
3.影响火电厂汽轮机组功耗的因素
3.1出力系数
在火电厂汽轮机组运行的过程中，其能耗会收到出力系数的较大影响。而在我国电力网络运行过程中，电力负荷会存在很大幅度的变化，极易造成较大的峰谷起伏。因此，为了能够有效适应电力负荷的波动，汽轮机必须要进行不断调整，而在此过程中也会增大其能耗量。
3.2温度、压力
温度和压力是直接影响汽轮机工作效率的重要因素，在喷水量较大或空气吹入比例较高的时候，由于燃料供应不及时，以致温度不符合相应要求，进而出现加热器的积垢现象。在这种情况下，汽轮机组的能源消耗出现较大变化，对汽轮机组的工作效率也会造成极大影响。若是水利压强达不到要求，由于燃料供应不及时，很容易提高蒸汽流量，导致汽轮机组的蒸汽气压过低，对汽轮机组的工作效率造成较大影响，很容易造成不必要的能源损耗。
3.3气缸效率
通过我国对火电厂生产运行情况分析可知，目前我国自行生产的设备在维护与安装方面都存在着不同程度的缺陷。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在一般情况下，从设计方面分析可知，汽轮机组的气缸效率会远远低于其设计的数值，这与国际水平相比还存在着一定的距离。无论在何种工况下，气缸效率的下降都会对整体能源的消耗能量产生一定的影响，因此大大增加了汽轮机的能耗。
4.汽轮机节能降耗措施的具体应用
4.1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。在汽轮机停机处理过程中，确定科学的停机动作可以实现对能耗的降低，在这过程中可以根据滑参数进行有效的停机操作调控，这样就可以充分利用锅炉的余热发电，可以缩减锅炉与汽轮机的实际温度，这样还有助于机器养护功效。
4.2合理调整给水温度
在汽轮机组的运行过程中，要针对加热器的水位进行有效控制，确保其处于正常的水位，使设备的正常运行得到有效保障，进一步提高能源的利用效率。在汽轮机组的运行过程中，对汽轮机的给水温度进行合理调整，能够有效减少汽轮机组运行过程的所需能量，但是也要避免给水温度过低或过高等情况，避否则将造成不必要的燃料消耗。同时，由于热量会沿着排烟通道进入空气，对锅炉的热效能造成一定影响，需要采取有效措施进行处理:
①注重对汽轮机组的日常检修工作。在进行汽轮机组的检修工作时，要做好对加热器的检漏测试，做好高架筒体和水室隔板的密闭性检查，整个检查过程也要注意加热器钢管是否存在漏电问题，便于对其进行及时处理和维修。
②要做好对汽轮机滑停和滑启的运行控制，保证高加水位符合平衡性要求。在进行日常维护的时候，要做好高加水位的检查工作，有效减少换热管泄漏问题的发生概率。同时，要做好换热管的清理工作，以此提高投入率，使汽轮机组的能源损耗得到有效降低。
4.3汽轮机结垢处理与预防
汽轮机的结构是热电厂中普遍面临的问题之一，结构不仅会影响汽轮机的热效率，还会危及发电厂的安全运行。通过对汽轮机结垢原因的分析，探究清除与预防结垢的方法，提高汽轮机的工作效率，达到节能减排的效果。
过热蒸汽含有硅酸和钠盐等杂质，蒸汽中的硅酸和钠化合物会随着温度和压力的降低溶解度降低，如果溶解度下降到低于蒸汽中的含量时，就会析出固体颗粒，沉积在汽轮机的通道内。汽轮机在工作过程中，当含有杂质的过热蒸汽进入到汽轮机后，蒸汽在汽轮机中通过内膨胀作用做功，蒸汽的压力和温度都会下降。 汽 轮机中沉积物根据不同的特性采用不同的清理方法，溶于水的盐垢可以采用湿蒸 汽清洗法，在汽轮机空载时进行清洗。对于不溶于水的结垢，可以采用喷砂方法清除，重点可以对汽轮机转子和隔板上的沉积物进行清除。清洗的同时还需要完成预防工作，通过采用良好的水处理工艺，减少汽轮机热力系统中的汽水损失， 采取防腐措施处理给水与凝结水系统。减少过滤水杂质，合理调整锅炉运行状态，稳定汽轮机工负荷，避免工况频繁变化。
结语：
汽轮机组是火力发电厂中的主要耗能设备，因此推进汽轮机组节能降耗的研究是有效提升火力发电厂经济效益的重要措施，同时也是保证火力发电厂安全稳定运行，促进火力发电厂可持续发展的重要内容。为了实现汽轮机组能耗降低，就应该积极引进更多先进的发电技术，采取更多科学有效的措施降低汽轮机组的能耗，推进火力发电厂的蓬勃发展。
参考文献：
[1]陈磊.汽轮机运转的节能降耗措施分析［J］.科技创新与应用，2013，15（6）.
[2]耿真．火力发电厂汽轮机组节能降耗措施探究［J］．科技经济市场，2017(11): 4-6．
[3]叶光磊．关于火电厂汽轮机运行节能降耗措施的分析［J］．科技创新与应用，2015(36):124．
论文作者:赵仁红
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/24
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