关键词：火力发电厂；汽轮机；节能降耗
引言
火电厂耗能虽然多，但也有降耗的办法，能源消耗下降空间巨大。在火电厂中，汽轮机组是一个重要的组成部分，作为火电厂主要的耗能组件，我们的首要任务就是研究汽轮机组节能的影响因素，然后有针对性的提出相应的降能措施。在竞争如此激烈的21世纪，想要提高火电厂的效益就要做到最大限度内降低能源消耗，只有做到节能降耗，才能在激烈的竞争中处于有利地位。
一、火力发电厂汽轮机概述
汽轮机是目前热力发电中使用最为广泛的热功转换动力机械，火电厂中的三大主要设备之一，它是以蒸汽为工质，利用蒸汽热能实现运转，应用了反动作用与冲动作用原理。汽轮机运行中能够将热能转化为机械能。
1.1 功率大
汽轮机以高温高压蒸汽推动做回旋形式运转，过程中消耗大量热能，功率可以做的很大。
1.2 寿命长
汽轮机本身材质与特性决定了其有着很长的耐久度，运行使用寿命长。
1.3 稳定性好
汽轮机运行中稳定性好，不易出现事故问题。通常来说，三年左右汽轮机才需要做一次大修。正因如此汽轮机利用率很高。
1.4 热效率不高
汽轮机运行中将蒸汽热能变成机械能，因为存在冷源损失，所以汽轮机热效率只能达到40%左右。
二、影响汽轮机能耗因素
电厂设备中汽轮机是结构最为复杂的设备之一，汽轮机运行中会受到很多因素影响，增加汽轮机能量消耗。通过总结得出导致汽轮机能耗增加的因素包括：
首先汽轮机通流部分技术落后，做功能力低、蒸汽品质差造成叶片结垢就会导致汽轮机能损升高。运行过程中的汽轮机，通过改造通流结构，增加汽轮机流通面积，流量得到较大的改善，其流通性对做功带来较大的影响，有效提高汽轮机缸内的效率，确保汽轮机能量消耗有效的降低。
其次在汽轮机运行过程中，设备运行参数调整不合理，汽轮机出现运行参数偏离设计参数的情况，当主汽压力低于设计参数的情况下，蒸汽的流量变大，从而使汽轮机运行的效率出现大幅度下降，导致机组热量损耗增加，整体机组的运行效率降低，汽轮机能耗增加。
此外汽轮机运行中真空泵发生故障或者工作不正常，凝汽器真空度会随之降低，导致汽轮机热循环效率逐渐降低，增加汽轮机损耗。
最后汽轮机启动与停机比较频繁，此阶段效率低，工质损耗大，消耗的能量没有用来向外输出功，加剧能耗程度。
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三、汽轮机能耗控制办法
3.1 保障真空状态
在汽轮机中凝汽器是非常重要的部件，凝汽器性能影响着机组运行经济性与安全性。对此需要让凝汽器处于较高的真空状态，运行中控制真空系统的严密性，保障凝汽器安全、经济的运行，首先要确保凝汽器冷却面清洁。为了准确获知凝汽器的冷却面干净与否，采用了端差的概念：汽轮机排汽温度与凝汽器循环水出口温度差，通过对连续运行中的端差数据进行对比，判断清洁程度：如果凝汽器端差数据出现了增大的现象，则意味着凝汽器换热管内表面存在污垢。通常来说，冷却面早期结垢一般非常松散，现在运行中一般采用胶球清洗系统的办法进行清除。如果结垢较坚硬，胶球清洗难以去除，可以在机组停运后采用高压水枪进行冲洗。必要时可进行酸洗：选择5% 浓度的氨基磺酸，根据腐蚀速率，加入氢氟酸、酸缓释剂、铜缓蚀剂。在酸洗中需要做好渗透剂、水温控制。
其次调整加热器部位，降低凝汽器负荷：将最后两级低压加热器放置在凝汽器、排气缸喉部上方，用这样的形式连接凝结水系统与表面加热器。表面加热器出口连接化学供水系统后提高了热效率，实现了凝汽器热负荷的有效控制。此外也可以将雾化喷头安装在凝汽器喉部。用雾化喷嘴吸收换热，降低热负荷，为真空领域的形成提供保障。
最后必须做好真空系统严密性处理。为确保真空系统稳定，需要提高严密性防护力度，保障真空系统丝毫不漏。定期展开凝汽器、真空系统泄漏因素检查。如存在泄漏隐患需制定有效应对办法，保障真空系统足够严密。根据负荷变化调整汽轮机轴封蒸汽压力。平时要做好负压系统阀门的检查，绝不能出现误开、泄漏等情况。同时做好水环式真空泵的维护和保养工作，控制工作液的温度保证在低位，这样才能实现能耗的有效控制。
3.2 提高锅炉给水温度
汽轮机组运行中给水温度同样也会影响机组能耗。如果给水水温低于设计值，就会导致锅炉耗煤量的增加，能耗升高。为解决该问题就需要保障高压加热器有高的投入率。在机组启动时，要求高压加热器随机启动，尽量提高给水温度。平时运行中，加热器要保持一定水位，确保不发生高一级抽汽排挤低一级抽汽的情况。加热器上端差的概念是进汽压力下的饱和温度与加热器出口给水温度之差，表征蒸汽在加热器中的换热情况，数值增大，说明内部存在空气，附着在换热管表面阻碍蒸汽凝结，此时可采取开启排汽门，排出内部不凝结气体，减小传热阻碍。
3.3 降低机组能耗
在汽轮机运转中出现能量损失所带来的影响体现在旋转参数严重差异、冷凝器真空度差异、压力差异。以上种种问题不仅会影响到汽轮机的正常运行，同时也会加剧能源消耗，无法保障汽轮机获得正常运行效率。为实现汽轮机优化运行方式，可以选择保持主汽阀前压力在正常设计压力运行，同时提高冷凝器真空度。
汽轮机使用滑压方式运行，这种方式能够满足负荷变化与调频要求。低负荷条件下，定压运行可以保障锅炉稳定。中间负荷条件下切换成定压方式，使用压力调节器加减负载。高负荷条件下应用喷嘴调节，保障机组高效、安全运行。
四、结束语
总而言之，汽轮机作为电厂的关键设备，其运行的可靠性、经济性直接影响着电厂的经济效益。由于在电厂的整个能源消耗中汽轮机所消耗的能源占比最大。所以，企业必须重视汽轮机运行中的节能降耗工作，采取一系列有效措施才实现节能降耗，使电厂获得最大化的经济效益，促进电厂的可持续发展。
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[4]王磊.电厂汽轮机运行中节能降耗的对策分析[J].技术与市场,2016,23(02):75.
论文作者:刘永刚
论文发表刊物:《建筑实践》2020年01期
论文发表时间:2020/4/27
标签：汽轮机论文; 凝汽器论文; 火电厂论文; 机组论文; 汽轮论文; 加热器论文; 蒸汽论文; 《建筑实践》2020年01期论文;