摘要：发电厂汽轮机运行过程中所需的能耗较高，严重影响发电厂的经济效益，由于电厂是国家重要的运营产业，所以提高电厂的经济效益，对于国家和企业都有着重要发展的意义。由于电厂在运营过程中存在着大量的能源消耗，大大降低了企业的经济效益。因此，为了提高企业的能源利用和经济效益，就需要做到节能降耗、提高能源的利用率这一指导方针。本文基于电厂集控运行中汽轮机存在问题及优化策略展开论述。
关键词：电厂集控运行中；汽轮机；存在问题及优化策略
引言
随着我国电力行业的不断发展，我国对能源的利用也在不断地增加，但我国现在处于资源短缺这一状态，因此，发展与资源之间存在着矛盾。为降低我国资源和发展间的矛盾，在电厂行业中施行了节能降耗这一工作目标，在调高能源的利用率的同时，同样可以加强电厂的工作效率，提高电厂的经济收益。为实现电厂的节能降耗工作，本文通过专业知识和笔者的实际工作经验进行研究与分析，并对如何达到节能降耗这一标准的主要措施进行论述，希望通过本文的论述，可以推动电厂行业的发展。
1汽轮机的含义
汽轮机是发电厂正常运转过程中不可缺少的器械装置，对发电厂正常运转影响很大。脉冲作用原理是当蒸汽喷嘴中的蒸汽通过空气通道时改变方向，使其作用于汽轮机叶片，叶轮旋转，最后使热量转换为机械动能。汽轮机可以根据不同的分裂机制分成不同种类的汽轮机，从工作原理的角度来划分，也可以分成两部分:反动汽轮机和冲动汽轮机。按照器具分类，可分为多级蒸汽汽轮机和单级汽轮机。除以热特性。可分为冷凝汽轮机、抽汽轮机、加热涡轮、背压汽轮机等。发电厂里常见的涡轮大部分是冷凝蒸汽汽轮机，是使用最广泛的汽轮机。凝结水汽轮机由循环水泵、凝汽器、泵和凝结水泵等部件组成，是汽轮机正常工作的辅助装置。凝结水汽轮机的工作过程是，蒸汽冷却时会迅速凝结，变成水，体积逐渐减少，充满空气的密闭空间变成真空空间，气压下降，蒸汽的理想焓降上升，设备的热效率也相应上升。
2发电厂汽轮机运行耗能现状
发电厂汽轮机运行期间，存在着较为严重的耗能问题，导致大量燃烧燃料利用率较低，浪费严重，增加了发电厂在燃料方面的资金投入，最终待电能资源营销后获取的收益并不能让发电厂盈利，不利于发电厂的可持续发展，所以发电厂要对当前汽轮机运行时的耗能情况作以深入研究，找出问题进行针对性的解决，提升设备工作时的节能降耗成效。总结发电厂汽轮机耗能问题类型，主要为：汽轮机本身，汽轮机与其他发电机组共同运行期间，如果出现设备结构本身的外缸变形、汽封漏气（轴端）、气压阀损坏所致的蒸汽泄漏、喷嘴室变形、冷却水温度高、运行参数异常等情况，便会导致汽轮机工作时所需的能源较多；冷却塔，如果冷却塔在应用过程中出现了喷孔、喷头无法匹配及喷头塞住等异常时，便会导致塔内回水温度远高于标准温度，进而使得汽轮机工作时的排气温度出现异常改变，增加了汽轮机运行所需的能源消耗量；汽轮机凝汽器，当汽轮机该装置运行工作时作业环境中存在着较多的沙尘，那么凝汽器经过长时间的运转，便会出现沙子、灰尘在装置翘片处的大量堆积情况，进而随着凝汽器运行时间的延长，使得翘片处会生成较大的热阻，无法正常传热，便增加了能源消耗量，并且若冷凝管道内凝集有较多含有溶氧的凝结水时，会对管道传热效率造成干扰，使得汽轮机在能耗较高的情况下，出现工作效率低的问题。
3汽轮机存在的问题
3.1汽轮机的配汽方式
汽轮机蒸汽分配方法有多种，顺序或单阀方法可以满足汽轮机的运行需求，但应用阶段不同，前者主要应用于高负荷阶段，后者主要应用于低负荷阶段，高负荷阶段的运行效率一般符合标准要求，低负荷阶段可能会引起能耗问题。在汽轮机生产运行中，两种方法经常结合使用，但单阀方法的缺陷必须得到改善，这样才不会对汽轮机的运行效率产生负面影响。
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3.2机组能力问题
汽轮机运行中，经常出现高压缸排气量过大的问题，使得实际的气压值明显高于气缸的理论设计值，在此过程中，由于气阀压力过大，导致其外观和喷嘴变形，大量的热力能源被消耗，机组的运行性能降低，严重影响汽轮机的整体运行效率。此外汽轮机的密封效果也会影响气阀压力，当汽轮机的密封效果较差时，会使系统内的漏气量加大，由此增加系统的能源消耗。此时，倘若系统内的负荷较大，便会影响汽轮机运行的稳定性与可靠性，降低集控系统的运行效率，不利于电厂提供优质的电力供应服务。
3.3汽轮机启停
汽轮机运转时转子运转状态不一致，即使涡轮机处于正常状态，转子也会发生变化，这种变化主要是引起内部温度变化的表面蒸汽参数。因此汽轮机的转子处于高压和高温运转状态。转子变更过程中，参数处理容易出错。这个错误对能耗控制影响最大，涡轮机处于停止启动状态时能耗变得不可控制，能耗增加，对涡轮机本身的运行和质量产生负面影响。
4电厂集控运行汽轮机的优化措施
4.1优化汽轮机的配汽方式和启停
三阀配汽方法满足高负载和低负载状态下的汽轮机运行要求和能耗要求，在高负载状态下共享负载，减少汽轮机运行负担，提高运行效率。从节能角度来看，通过提高转换效率等方法可以降低能耗。这些优点使蒸汽分配方式能够得到更广泛的应用。优化设计师还调整启动过程，以确保即使经常出现停机时间，也不会出现过多的能耗。在启动优化中，主要将高压缸和中压缸连接在一起，在两者结合的情况下打开设备。在停机控制中，滑动参数停机时间和额定参数停机时间可以实现能源节约。前者应优于后者，在提高汽轮机运行效率优化和单元件温度控制方面占优势。
4.2改进配汽方式
调节汽轮机的配汽方式可在一定程度上提升电厂集控系统的运行效率，鉴于传统的单阀与顺序阀在配汽方式调节上表现的不足，相关人员应研究先进的阀门调节方式，例如，三阀式调节方式的应用可有效突出汽轮机运行系统的优势特点，降低集控运行系统的强度负荷，进而实现系统操作中的节能效果。需要特别注意的是，在三阀式调节方式的应用环节，相关人员需要对阀门控制点的密封性进行检查与维护，最大限度地降低阀门系统压力对设备仪器的损耗，提高集控运行系统的稳定性与可靠性。同时，三阀式的配汽方式对解决复合式配汽方式存在的矛盾具有重要的作用，在实际运行中，该种配汽方式可分担压力负荷、有效降低能源消耗、提高系统的运行效率。
结束语
发电企业通过改进汽轮机的配汽方式、优化启停操作以及完善辅机结构的策略方法，可显著提升汽轮机的运行效率，进而提高电厂电力资源的供应质量。汽轮机作为电厂发电系统中的重要设备，其改进与完善对电厂的运营与发展具有深远影响，是电力企业加强内部管理、提高服务能力的重要体现。
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论文作者:曹晋鹏,侯国荣
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年10期
论文发表时间:2019/10/30
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