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摘要：本文就电厂汽轮机如何在运行中节能进行了探讨，介绍了电厂汽轮机节能的主要影响因素，提出了电厂汽轮机在运行中节能的措施。随着我国电厂越来越多，规模也越来越大，汽轮机在电厂中也越来越多的被使用，但目前我国电厂的汽轮机主要都是用煤炭当做燃料，在发电的时候会产生许多二氧化硫和二氧化碳汽体，这些都会危害到我国的环境。
关键词：电厂；汽轮机；节能
一、电厂汽轮机节能降耗的可行性分析
在整个电厂的组织结构中，汽轮机处于较为中心的环节与地位，它起到的重要作用是把热能转化为机械能。一般来说，关系到其节能降耗的主要因素包括两点，一是技术因素，二是经济因素。就技术因素而言，需要电厂自身在强化管理体系建设的同时，在技术领域进行研究探索，利用相关技术手段发挥好汽轮机设备设施在节能方面的潜力与优势。就经济因素而言，需要在综合考虑成本与收益的基础上，在技术设计环节对其结构形式进行优化改造，以满足经济效益要求。
二、电厂汽轮机节能的主要影响因素
1、汽轮机的空冷凝汽器和出力系数
随着经济的发展，目前电能具有越来越大的消耗量，这就会造成电力系统在某些特定时段中负荷较大，并且汽轮机能耗会在很大程度上受到其出力系数的影响。因此一旦其在峰谷值，那么汽轮机组就需要不断地调整，从而更好地适应电力负荷的变化。除此之外，凝汽器的性能与能耗息息相关，如果凝汽器溶氧量过大或被堵塞，就会使得其工作中有死区存在，进而降低汽轮机工作效率，增加其能耗。
2、机组流通性
在实际的操作过程中，汽轮机在运行的时候，需要通过一定的蒸汽将热能逐渐转化成为机械能，汽体的流通性在一定程度上是能够有效地保证汽轮机正常工作的重要组成部分之一，而机组的流通性如果受到一定的组织或者是自身存在一定的停止，都会造成能量的耗损，对发电厂汽轮机的整体运行能源耗损也带来一定的影响。汽轮机在运行过程中的流通性保证主要分两个方面：一方面是流通面积；另一个方面就是汽流量。汽轮机当中的汽体在一定程度上都是属于封闭型的，这也是能够影响发电厂汽轮机正常运行的主要因素之一，所以在实际的操作过程中，通过对汽缸的动静叶轴向间隙分析，就能够从中得出汽缸轴封间是否会发生大量的漏汽，而在这种形势下，需要及时设定科学合理的叶片高度和盖度才能够将流通的方向及时的修整，不仅能够保证各个汽缸自身的工作效率，而且能够从根本上保证其自身的流通面积，对发电厂的汽轮机正常运行有一定的保证作用。
3、汽轮机主蒸汽压力和温度
汽轮机设计与运行过程中，主蒸汽的压力和温度是两个最重要的参数。在实际运行当中，主蒸汽温度与压力产生变化，将影响整个发电机组的经济性与安全性。例如，当机组处于主蒸汽温度不变，压力降低的工况时，会导致：（1）汽轮机可用焓减少，耗汽量增加，出力不足，热经济性下降；（2）对于需要抽汽供给的小汽轮机与除氧器而言，由于主蒸汽压力过低导致抽汽压力随之下降，使得小汽轮机与除氧器都无法正常运行。
4、受到汽轮机组汽缸工作效率的影响
电厂汽轮机内的汽缸主要作用是隔断汽轮机的通流部分和大汽间的连接，进而生成蒸汽热能并转换成为机械能的封闭式汽室，同时，在外面连接支撑座架、排汽、进汽以及回热抽汽等各种管道等。当汽轮机组在运行过程中，由于内缸具有很高的温度，其产生的热量会辐射至外缸，在这样的情况下，夹层汽流会起到冷却作用。当电厂汽轮机机组启动冷态时，夹层汽流则会起到加热的作用。因此，汽缸工作效率会对电厂汽轮机消耗热能的情况产生直接性的影响。
三、电厂汽轮机运行中节能降耗的操作基础条件
电厂汽轮机运行过程要想达到节能降耗的效果，则需要从经济层面和技术层面进行综合考虑。通过认真计算投入与产出之间的经济效益，避免盲目节能而无视实际经济效益的现象发生，对运行改良成本与实际节能收效进行对比，确保节能过程中通过节省电厂运营费用，从而提升电厂的实际经济效益。当前电厂在不断发展过程中，汽轮机运行中已具有十分成熟的技术保障，通过对汽轮机进行技术改良，能够对汽轮机能源转化率与热效率状况进行不断提升，以此来达到降低能耗的目的。而且通过适当的改造，汽轮机也能够直接达到较好的节能降耗效果，同时汽轮机运行也更具安全性和可靠性。可以说电厂汽轮机运行中节能降低的经济条件和技术条件都具有较好的基础。
四、提高电厂汽轮机节能降耗质量的有效策略
电厂属于我国经济稳定发展的重要组成部分，在市场经济体制的要求下，能源的稀缺对电厂的可持续发展也提出了更高的要求。只有做好电厂汽轮机等关键设备的节能降耗工作，才能使电厂在激烈的市场竞争下保存更强大的生存实力。同时，电厂汽轮机在运行中尚有很多不足之处，相关单位应该对汽轮机进行不断的改进及完善，最终更好的实现节能减耗，进而实现电厂经济以及社会利益双赢。
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1、科学调整并优化汽轮机的热力系统
电厂汽轮机的热力系统的配置直接关系着汽轮机机组运行的经济性能，因此，为有效实现电厂汽轮机的节能降耗，科学调整完善汽轮机的热力系统十分关键。完善汽轮机热力系统的配置，不仅可以优化汽轮机的整体性能，同时可以有效减少汽轮机在运行过程中可能出现的内漏甚至消除能量外漏等。完善汽轮机热力系统的配置，相关工作人员应该根据热力系统的具体布置以及系统管道的走向进行科学的调整，尽量降低热能的损耗量;优化中压外下缸以及高压外下缸的疏水系统;对系统的高加疏水方式进行改进，并对高加运行的水位进行试验;相关人员也应该做好对热力系统阀门的定期检修工作等。
2、对汽轮机给水温度进行控制
其中一项重要的节能降耗措施是严格控制汽轮机的给水温度。锅炉中水的温度过低会使得锅炉的燃煤损耗加大，进而增加用电量，使得锅炉的运行效率降低，因此，将锅炉内水的温度控制在一定的合理范围内十分关键。而锅炉中水的温度高低是由燃煤量和烧煤的速度决定的，因此关键是要控制对锅炉的送煤量。除此之外，还要严格控制汽轮机组开启和关闭时锅炉内水的温度，全方位地保证汽轮机的运行效率。可采取的措施包括：定期清洁高加热系统内部的水垢以及其他沉淀物，定期检查管道的渗漏情况，加强对高加热系统的使用维护。通过这几方面的措施来提升供热效率，降低热损耗。
3、改良汽轮机启动、运行和停止操作处理
3.1启动操作
通常情况下汽轮机启动操作后需要一定时间来进行暖机处理，这就导致其并网耗时时间延长，这就导致启运过程中会消耗较高的电量。针对于这种情况下，一般会采用高低旁的操作方式对其进行处理，使主汽压力和真实控制稳定在规定的区间范围内，以此来提升汽轮机的蒸汽量水平，提升汽轮机暖机速率，缩短汽轮机启运操作时的并网时长。
3.2运行操作
汽轮机运行模式化多以定-滑-定为主，这种模式下，汽轮机处于较低负荷状态下运行，使锅炉能够充分燃烧，水循环更具稳定性，实现对水泵轴临界转速的有效控制。对于处于高负荷状态下运行汽轮机来讲，则要利用喷嘴调控处理，中间负荷状态下则需要采用汽门调控处理，以此来保证汽轮机处于正常的运作状态。利用定-滑-定运行模式时，由于其具有较为广泛的适应性，使机组能够达到一次调频的需求，有利于降低汽流损失。而且当汽轮机处于高负荷状态下运行时，可以通过对主汽压力、温度和加热器水位情况等进行有效调控，以此来提高加热器利用率，缩减汽轮机加热的端差，保证给水温度处于规定的范围内。
3.3停机操作
汽轮机停机处理中，如果能确定更好的停机动作可以保证能耗缩减。而在汽轮机处于工作状态中依据滑参数做有效的停机操作调控，可以有效的确保通过锅炉余热来达到发电作用，进而有效的达到减少锅炉与汽轮机实际温度，同时有助于机器养护功效。
4、汽轮机冷端改造
凝汽器改造。针对凝汽器换热效率低的问题，可以采用基于先进三维计算流体力学开发的新型管束布置（可以采用基于流体力学软件优化的管束布置），可以增大管束边界、降低汽侧边界流速、缩短汽流流程、均衡凝结负荷、疏通不凝结汽体抽汽通道、消除不凝结汽体滞留区、提高换热效能。
真空泵提效改造。由水环式真空泵组液体流程可知，工作液在泵组内部是一个密闭的循环过程；工作液在循环过程中，由于抽汽混合加热和泵轮的不断搅拌，温度会不断上升，当温度太高，接近或达到真空泵入口负压的饱和温度时，工作液在泵体内将发生汽化，真空泵将会降低出力或无法正常工作，严重影响汽轮机低压缸排汽的真空度，降低机组运行经济性，因此真空泵组必须配置冷却系统，以便及时补充冷却工作液。
5、改善汽轮机流通性
首先是要改善汽轮机自身的流通性，而改善汽轮机的流通性需要分为很多方面，其中包括叶片、汽封结构、缸体、以及调节级等，只有将这些方面进行相对应改进，才能够保证从整体上对汽轮机的流通性也进行一定的改善。首先就是叶片的改进，对于叶片来说，由于各级的动静叶片在一定程度上都会选择一些比较新型并且高效的变截面扭曲型叶片，这样能够在一定程度上降低二次的流失或者是损耗的程度，从而有效地提高热效率。另外，低压次末级拉筋型的叶片将其更换成能够整圈自动锁组尼型的长叶片，这样才能够对其自身的安全合理运行提供相对应的保证；其次是对汽封的结构进行相对应的改进，在实际的操作过程中，需要将高压叶片顶部的两齿平汽封形式逐渐更改成为四齿的高低齿汽封，这样才能够有效地降低漏汽而产生的损失，在对低压末级以及次末级动叶顶部增设相对应的汽封的过程中，需要将动叶顶部的间隔进行一定程度的缩小，这样才能够从根本上减少漏汽量，从而有效地提高各个级的工作效率，实现节能降耗的目的。而对于缸体的改进，在实际的操作过程中，需要对内缸以及静叶持环实施相对应的优化改进，这样能够有效地提高各个汽缸的工作效率，而对于高压进汽管则实施相对应的密封改造，从根本上增加其自身的密封环数量，这样能够有效地减少其发生漏汽的现象，从而有效地减少损失。
结束语
通过上述分析能够看出，在当前资源短缺的形势下，电厂汽轮机的节能降耗具有极强的现实意义和应用价值，它对于实现电厂自身的可持续发展也将起到重要作用。结合近年的实践探索经验，电厂汽轮机的节能降耗工作取得了很大程度的进展，然而节能降耗工作是一项系统且复杂的内容，涉及到多方面的影响因素。在具体的措施手段上，还需进行综合考量，结合电厂自身的实际情况，从技术和管理方面入手，推动电厂节能降耗工作的新发展，实现电厂综合效益的稳步提升。
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论文作者:李光皓
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/21
标签：汽轮机论文; 电厂论文; 节能降耗论文; 温度论文; 过程中论文; 机组论文; 节能论文; 《电力设备管理》2017年第8期论文;