摘要：火电厂的汽轮机作为发电的主要设备，承担了电厂的主要工作。随着经济的发展，电能需求的不断攀升，电厂汽轮机的调整优化逐渐引起了人们的重视。电厂设备的不断更新与工艺技术的不断革新，为电力事业的发展带来了活力。其中对汽轮机系统的运行进行优化，是研究的主要方向之一。本文先阐述了汽轮机的运行特点，然后针对运行中出现的问题进行整理归纳，寻找机组在运行中的优化措施，提高电厂的能源利用率，提升发电效率。
关键词：电厂；汽轮机；调整优化；分析
引言：我国电力行业的不断发展，对国民经济的稳定发展起着十分重要的作用。汽轮机作为发电厂的主要热能设备，发电效率与汽轮机有着紧密的联系。对发电厂的汽轮机进行优化设计，可以满足人们对热能的需求，还能降低生产成本，为电厂带来巨大的经济效益。在实际的生产中可以发现汽轮机的功率、蒸汽的温度与压力都是潜在的问题点，这些主要参数影响了汽轮机的整体运行效率，也决定了汽轮机的功耗量，因此合理调整上述参数，将其控制在一定的范围，可以大幅提升汽轮机的整体性能。
一、电厂汽机运行的特点
汽轮机在电厂的电力生产中主要实现热能到机械能的转化，在运行中充分利用了能源产生的热能，在热能产生的蒸汽作用下，通过固定的蒸汽通道到达汽轮机的叶轮，叶轮在蒸汽的不断推动下进行旋转做功，产生机械能。作为旋转设备，汽轮机充分结合了冲动作用的原理，具体反应是：能源燃烧产生的热能蒸汽，在汽轮机组中做功推动叶轮转动，蒸汽在通道内不断膨胀，使叶轮的转动加速，做功也逐渐增加。汽轮机这种工作特性，使发电机组具有很高的工作效率，同时也要求源源不断的能源，增加了能源消耗。汽轮机的单机功率很高，通过对其运行中的各个环节进行调整，不断优化可以大大降低能耗，提高工作效率，节约成本。通过分析汽轮机的工作特性和动、静叶通道的结构原理，可以充分利用其冲动作用与反动作用。冲动作用是在汽轮机的运行中，蒸汽会高速通过蒸汽通道，在方向的转变下叶轮受到巨大的冲击力，叶片在冲击下转动做功，实现热能到机械能的转变。反动作用则主要依据的是蒸汽在动叶片所在通道内的作用，随着蒸汽的膨胀，会加速蒸汽的流动速度，使叶轮转动加速，产生机械能。
二、电厂汽机运行的现状
在实际的电厂工作中，汽轮机组普遍存在一些问题，制约着汽轮机的运行效率与能源消耗量的增加。接下来将结合实际生产进行分析：
1.汽缸的效率得不到保障。汽轮机作为电能的主要转换设备，往往决定了电厂整个系统的工作效率。虽然针对汽轮机各部件的相关标准比较完善，但是实际的安装与调试环节却往往存在漏洞。汽轮机汽缸的最初设计标准往往可以达到电厂要求，但最终安装完成的汽缸效率却不能满足需求，造成能源的消耗。
2.额定蒸汽的压力与温度得不到保证。汽轮机在运行中的效率会受到蒸汽温度与气压的影响，实际生产中这两个方面往往被忽视，降低了汽轮机的运行效率。汽轮机内蒸汽压力不足时，如果能源的燃烧过程得不到控制，就会直接导致汽轮机蒸汽消耗量的增加，这种蒸汽压力不足的情况会大大降低汽轮机的转换效率。此外，汽轮机的转动主要依靠锅炉的高压蒸汽，如果锅炉在启动阶段燃烧不足，通气量又增加，很容易造成锅炉内表面积灰，大量的灰尘还可能携带阻燃剂等物质进入蒸汽通道，造成通道的堵塞。
3.汽机内部加热器故障。当汽轮机内的加热器出现异常，会引起旁路闸门的关闭故障，导致水蒸气从旁路泄漏的问题。一旦加热器的进水端从旁路经过，就会大大降低汽机机组的热交换效率。此时可能导致汽机加热器顶端的压力差异常增加，汽机内部水温的大幅减少，同一级别抽口的抽汽量降低，高级别抽汽口抽汽量猛增；还可能导致汽机加热器下端口压力差的增加，此时导致的情况与上述顶端异常的情况正好相反。一旦出现加热器故障，就不能强行切断正在运行的加热器，否则就会导致水泵给水温度与机内水温出现温差，降低循环水温，使热交换效率受到影响。
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4.汽机配汽方式的局限性。当前电厂主要采用复合型配汽方式为汽机供汽，该方式可以针对高负荷的具体状态通过调节阀进行合理的调节，但是针对低负荷状态却没有节流装置，不利于电厂的节能。
三、电厂汽机运行中的调整优化
要提升电厂汽轮机的运行效率，就要了解汽机的运行状态，根据运行特点进行合理的调整，控制汽轮机的运行达到合理状态，对其进行系统优化是常见的效率提升手段。
1.加强对汽轮机运行中的监督工作。结合汽轮机的工作特性，在汽轮机的启停过程中存在大量的能耗，为了避免出现这种情况，可以采取滑动参数法，控制汽轮机的启停过程，这样可以充分利用锅炉的余温，增加对热能的利用率，还可以降低对汽轮机组维护工作的难度，降低管理与生产成本。在汽轮机的运行过程中还应结合叶轮的实际转动情况进行分析，如果叶轮运行稳定，负荷量降低，就可以适当降低蒸汽的压力。还可以采用可调节喷气嘴进行蒸汽方向的调节，使各喷嘴发挥最大的作用，达到优化汽轮机运行效率的目的。
2.加强对汽轮机的维护工作。汽轮机组不同于普通的机械设备，应针对具体应用采取必要的定制维护措施。除了完成日常对汽轮机保养维护的相关规定，还应做到对汽轮机运行状态的监督，了解汽轮机各种运行参数。通过对汽压、温度等各种参数的监控，可以及时了解汽轮机的运行状态，做出对应的调整。
3.对加热器做出优化。国外的电力能源行业起步较早，相关的设备具有很大优势。可以借鉴国外先进的加热技术，研发符合实际需求的加热器。加热器作为汽机的辅助性设备，如果在上、下端的压差出现异常，就会引起汽机辅机的正常运转。如果辅机内部的回热系统引起加热器端差的出现，就会导致辅机整体出水温度的异常，使加热器可以提供的蒸汽含量降低，此时可以通过调节高一级的加热器，使其弥补故障加热器供汽不足带来的温度异常现象，另一端差的情况可采取相反的操作方式。只有确保加热器端差的稳定，才可以保证汽机辅机的高效性，因此，日常的维护需加强对汽机加热器端差的检测，一旦传热面有大量的杂质，污垢出现，就会引起加热器上端压差的异常，要对杂质进行清理，保证汽轮机辅机得到优化。
4.保证汽机蒸汽温度的稳定性。汽轮机的驱动力来自蒸汽，因此保证汽轮机处于真空状态，可以最大的利用蒸汽的压力，带动汽轮快速做功。在汽轮机的实际运行中，稳定蒸汽温度可以大幅提高汽机运行效率。
5.优化配汽方式。通过分析可以得出复合型配汽方式存在很大的可行性，而在负荷突变时可能存在热量损耗的增加。要弥补复合型配汽方式的不足，可以通过改变阀门的调解方式实现，将原有的单阀调节调整为单阀与顺序阀相结合的调节方式，该方式可以优化负荷，但需要对调节阀对应的强度等级进行校验，以此保证对负荷调节的准确性。
四、总结
通过了解可以发现国内电力行业普遍存在发电效率低、能耗不断提高的问题。优化汽轮机运行中的各个环节，可以对电厂的工作效率进行显著提升，对节约能源，稳定电能的供给具有十分重要的意义。在汽轮机运行过程中，从启动到运行再到停机整个运行中，通过监测相关参数，结合生产实际，调整优化运行环节，使汽轮机始终处于高效率，对降低能耗，节约成本有重要的意义。
参考文献：
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[4]李闯；电厂汽轮机运行优化措施探讨[J]：科学与财富，2015.7（33）：363-364.
论文作者:王宁
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/16
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