摘要：电厂汽轮机的耗能问题，始终制约着电厂的发展，使其必须投入大量的成本以保证汽轮机正常运行。这不仅不利于电厂的长远发展，同时也加速了资源的枯竭，对环境造成很大的压力。因此如何实现电厂汽轮机的节能降耗便成为必须要解决的问题。我们要对汽轮机耗能情况进行分析，根据实际工作中出现的问题，通过改进技术，以减轻其对能源的依赖，真正实现降耗节能。
关键词：电厂汽轮机；节能降耗；运行分析
引言
近几年，世界上每个国家均面临一个严峻的问题，即各种能源的争夺。我国虽地域十分广阔，拥有大量的自然资源，然而人口众多，每个人所占有的资源比重极小。为此，国家提出了节能降耗的号召。在电厂生产中汽轮机占据十分重要的地位，为能够避免能源的浪费及降低能源的消耗，电厂必须让汽轮机安全、经济的运行。
1实现电厂节能降耗的意义
灵活应用当前的节能技术，可以有效的降低当前的能源损耗，提升其利用效率，并加强能源的分布，促使其分布合理，优化能源的配置，促使我国国民经济实现可持续发展。具体来说，发电厂汽轮机节能技术应用的意义主要体现在以下几方面:
1.1促进环境保护
促使当前的环境保护理念有效的开展，尤其是在当前的时代背景下，地球环境遭到严重的破坏，如，乱砍乱伐、大气污染等，直接导致环境恶劣发展，影响人们的生活环境，灵活应用当前的节能技术，可以有效的对环境进行保护，加强对环境污染的控制，为人们营造良好的生活环境，满足时代的需求。
1.2降低成本的投入，提升企业的经济效益
在当前的背景下，降低成本的投入是所有企业在发展运行过程中的重点，也是当前降低损耗、提升经济效益的有效方式，尤其是对于当前的煤炭发电来说，受其自身的性质影响，需要投入大量的成本，因此，应积极进行有效的节能技术应用，在降低能源损耗的同时，提升其经济效益，满足当前的需求。
1.3提升人们生活质量
有效的提升人们的生活质量，积极进行能源供应，并保证我国在发展过程中积极发展绿色工业，实现高能源、高效率、高效益以及低成本、低污染的绿色循环经济，迎合时代的发展。
2影响汽轮机能源消耗量主要因素
2.1汽轮机组的耗能较高
汽轮机组是火电厂进行发电的主要设备，汽轮机工作效率的高低，对火电厂的运行产生了直接的影响。如果汽轮机组长时间得不到检修，会导致汽轮组出现外缸变形、轴两端漏气等问题，从而致使汽轮机在工作过程中出现严重的泄露问题，造成资源的大量浪费[1]。并且，火电厂汽轮机运行技术的落后也是导致汽轮机组效率下降和消耗能源过多的重要因素。
2.2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。
2.3电力负荷
在电网运行过程中，若是电力负荷的变化幅度较大，势必很容易形成峰谷变化。而汽轮机就要经过多次调整，以此适应电力负荷的变化，最终在主汽轮机运行中出现较多不必要的能源损耗。
2.4冷端凝汽器的影响
湿冷机组凝汽器因真空严密性差及铜管结垢导致换热效果差，机组真空降低，煤耗增加；或冷却塔维护不到位，设备老化和损坏严重，冷却塔长期处于低效运行状态；另外对循环水水质监督不到位，水质控制不好导致淤泥堆积，冷却塔喷头堵塞等原因，导致冷却塔处于偏离设计条件的环境下运行，出塔水温高于设计值引起汽轮机真空下降，效率下降，能耗上升。
空冷机组受不同风向的大风影响及风沙影响，空冷凝汽器换热效率受到很大影响。不同风向的大风导致空冷凝汽器真空大幅度波动，机组效率下降，严重时导致机组真空保护动作，机组跳闸事故发生；风沙灰尘等使空冷岛翅片管脏污，导致空冷凝汽器的热阻增加，进而阻碍了空冷凝汽器传递热能的效率，使得空冷凝汽器内部的蒸汽也因此得不到充分冷却，从而严重影响了汽轮机的工作效率。
3电厂汽轮机节能降耗运行分析
3.1加大资金支持力度，推动汽轮机的改造
在汽轮机升级过程中，需要大量的资金，但是一些企业由于无法认识到技术革新的重要作用，因此都不愿意花费大量的时间与资金在汽轮机的改进上，这就要求企业要拓宽自己的眼界，以长远的眼光从事经济活动。通过对汽轮机的改造，降低生产成本，以获取更大的经济效益。对汽轮机进行改进，重点是降低损失及冷端优化。一方面通过汽轮机通流部分改造，提高汽轮机缸效率，优化可以有效降低汽轮机的内部损失，降低汽轮机组热耗，提高汽轮机效率。另一方面对凝汽器进行改造，可以从凝汽器真空、凝汽器节水过滤以及凝汽器端差等环节进行创新。在保证汽轮机正常运行的基础上，提高汽轮机的技术含量，使汽轮机在生产过程中可以以较少的消耗，生产出更多的电能，真正实现节能的要求。
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3.2控制好给水温度
电厂汽轮机机组要能够顺利运作，需具备一定的水温条件，当水温出现变化时，则燃料量也会出现一定的改变，例如：当水温过低时，电力生产中就需要燃用更多的燃煤，从而就排放出更多的烟气，大大降低设备的运行效率；所以，应对汽轮机组运行期间需要的水温加以优化，从而提高汽轮机的运行效率。加上，相关人员需确保汽轮机加热器处于合理的水位，从而保障设备的安全运行。在实际工作过程中，有关人员需定期检查加热器钢管的密封性与漏点问题，并定期的维护汽轮机，以此来确保汽轮机的可靠运行。
3.3控制好汽轮机的启动、运行、停止
在启动汽轮机的过程中，需恰当的选择启动参数，参考规范为启动曲线，只有这样才可以保障参数的恰当性，一般而言汽轮机启动过程中，运行人员需对一系列参数进行合理控制，包括：主蒸汽温度的值是300-350℃；真空的值是-90到-80kPa；冷态主蒸汽压力的值为4.0-5.0MPa。但是，在具体运行过程中，因需要较长的暖机时间，这就导致并网时间过长，进而在极大程度上增加厂用电量和燃料的消耗，这就背离了节能降耗的目标。对于这一现象的处理，应在启动过程中确保主蒸汽压力，再进行以下步骤：（1）及时调整旁路，迅速提升冲转参数；（2）合理调整凝汽器真空，使之在合适范围内，进而将进入汽轮机组的蒸汽量加以增加，让暖机以更快的速度进行。此外，运行人员应有效把控膨胀差值，让并网时间更短；且在负荷过小的情况下，采用以上手段来将燃放效率提升。当汽轮机处于运行状态时，在负荷不稳时可选择“先定—后滑—再定”的手段，以此来合理把控调整，将由于不间断冷却引发耗损的热量加以降低，确保相应参数一直处于科学范围内，在极大程度上杜绝由于发生紧急情况而造成设备故障，最终达到节能降耗的目标。
3.4确保凝汽器始终在真空状态下运行
凝汽器能否在真空状态下运行对汽轮机的运行情况起到了决定性的作用，凝汽器在真空状态下运行，会提高汽轮机的工作效率，并且可以降低汽轮机消耗资源的数量，从而提高热电企业的经济效益，并增加汽轮器的使用寿命。因此，工作人员首先应该对凝汽器的密封性进行定期的检查，检查凝汽器是否存在泄漏问题，以保证汽轮机的封闭性。湿冷机组要保证循环水水质的的清澈，从而防止凝汽器过水后水垢残留淤积问题的出现，因为水垢残留淤积会对凝汽器交换热能的效率产生影响，致使凝汽器的工作效率下降[2]。最后，要对凝汽器内部的水位情况进行观察，要确保凝汽器水位始终在处在正常状态，保证凝汽器水位的合理性是汽轮机平稳运行和提高汽轮机效率的必要条件。
对于空冷机组要做好空冷岛换热面定期清洁，空冷风机叶片角度定期进行检查，做好大风天气事故预案及防止热风再循环的措施。定期开展真空系统查漏工作，冬季做好防冻；夏季工况时进行空冷受热面连续冲洗，确保换热效果，保证机组真空满足带负荷需求，同时开展运行方式优化也一定程度降低空冷厂用电，节约能源。
3.5积极进行冷却技术改造
对于当前的汽轮机及其辅机设备来说，在进行节能技术改造过程中，工作人员应加强对当前的冷却水塔的重视力度，合理对其进行维护，保证其稳定的运行，充分发挥出自身的功能，满足当前的需求。积极对湿冷机组冷却水塔内部装置进行维护，可以直接保证冷水塔自身具有良好的换热效果，例如，工作人员可以结合实际情况，对当前的冷水塔进行改造，如，加入合理的进风导流装置，利用其装置自身的优势性能，降低外界的风对其换热效果产生的影响，提升其工作效率。与此同时，还应加强对凝结水位的控制，保证其处于正常的状态,进而间接的保证其换热面积符合标准，从整体上提升机组运行的安全性能与经济性能。
对于直接空冷机组，增加高效自动冲洗装置，在夏季环境温度高时投入连续运行；进行增设复合空蒸冷却改造，采用空冷湿冷联合冷却系统，达到满足机组夏季工况额定负荷出力及节水的目的。
3.6优化和完善汽轮机的运行环节
发电单位应该将市场的实际需求同汽轮机的状态相结合，合理的设置汽轮机运行的参数，对汽轮机的运行状态进行实时的监督，一旦发现汽轮机出现的问题，要及时予以解决。发电单位应该制定汽轮机运行的相关规定，规范工作人员的行为，防止由于工作人员操作不当而引发的问题。发电单位要提高对汽轮机节能降耗的重视程度，对汽轮机运行的每一个过程和环节都要进行优化和完善，从而起到汽轮机节能降耗的目的。
想要实现汽轮机节能降耗的目的，仅靠现有技术是不够的，发电单位要加强对现有技术的改良，用科学合理的手段对汽轮机进行改造，一方面减少汽轮机内部损失，通过汽轮机通流部分改造，优化降低汽轮机组热耗，提高机组效率。目前国内125MW、300MW、600MW等级机组均有通流改造成功先例；另一方面进行凝汽器改造，因为凝汽器性能的高低直接影响了发电单位的发电效率和经济效益，因此，对凝汽器进行改造才是实现汽轮机节能降耗的基础。基于此，在进行汽轮机的改造过程中，要对凝汽器进行重点改造，通过调整凝汽器的真空状态、凝汽器的端差和凝结水温，降低汽轮机出现问题的概率，从而提高汽轮机运行的稳定性，并增加汽轮机的工作效率，进而减少火电厂对其投入的人力、物力和财力，真正实现新时期火电厂汽轮机检修的节能降耗。
结束语
综上所述，随着我国对电力能源的需求越来越大，我国逐渐提高了对火电厂汽轮机组节能效果的关注度。为提高火电厂汽轮机组的节能效果，应准确了解火电厂汽轮机组能源损耗的影响因素，合理调整给水温度、优化汽轮机的启停过程、确保凝汽机处于最佳真空状态，从多方面降低汽轮机组的能源损耗，使火电厂汽轮机组的运行效益得到有效提高。
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论文作者:张帆
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：汽轮机论文; 凝汽器论文; 机组论文; 汽轮论文; 节能降耗论文; 电厂论文; 能源论文; 《电力设备》2018年第24期论文;