摘要：汽轮机是火力发电厂不可或缺的一类设备，从其应用现状来看普遍存在着各种各样的问题，导致汽轮机故障事件屡屡发生，严重影响到火力发电的正常进行，不但削弱了火力发电厂的经济效益，而且给工作人员的人身安全带来了巨大的威胁。本文将对火力发电厂汽轮机的工作原理、主要特点及运行现状加以探讨和分析，并提出行之有效的优化策略，以期能够保障汽轮机的稳定可靠运行，降低其故障的发生概率，从而推动火力发电厂经济效益的稳步提升。
关键词：火力发电厂；汽轮机；优化
引言：在我国供电系统中火力发电占据着主导地位，相关技术较为成熟，成本投入非常低廉，这些都意味着火力发电仍然有着十分广阔的发展空间。然而通过对火力发电厂汽轮机运行现状的分析不难发现，普遍存在着工作人员操作不准确，维修管理机制不健全，节能措施不到位等不良现象，致使汽轮机故障成为了常态。为了扭转这一现状，需要切实加强汽轮机的优化运行，将上述问题加以遏制，致力于将汽轮机的故障隐患扼杀在萌芽之中，为火力发电厂的良好运行奠定坚实的基础。
一、火力发电厂汽轮机的工作原理和特点
在火力发电厂中汽轮机主要是将热能转换成机械能的装置，被认为是火力发电厂发电系统的重要一环，其特点大致可以概括为以下几点：其一，汽轮机具有着较高的热能效率，整个机组的热能转换效率最高可达80%左右，这是其他设备所远远无法达到的；其二，汽轮机的构造比较简单，既可以与其他机械设备协同配合，也可以单独使用，且维修保养都非常的便利；其三，汽轮机的运行状态相对稳定，极少情况下会发生故障，在火力发电厂中通常是被频繁的使用；其四，汽轮机对原材料没有过多的要求，即使使用廉价材料也可以良好运转，设备的使用寿命较长，经济效益较高。
从汽轮机工作原理的角度来说，可以认为汽轮机是在冲动作用原理和反动作用原理的共同作用下维持运行的。冲动作用原理是指在燃料燃烧的过程中产生了大量的蒸汽，蒸汽流经汽轮机内部推动了叶轮的转动，因而形成了机械功；而反动作用原理则是指蒸汽发生了热胀冷缩效应，在气道内急剧膨胀，这会让气流产生的反动力作用在叶轮上，加快叶轮的转动。二者之间的相同点为动叶汽道内部构件方向均发生了变化，区别在于前者没有膨胀加速，后者则出现了膨胀加速。
二、火力发电厂汽轮机的运行现状
我国对于汽轮机的研究一直在持续进行，在设备的设计、制造、安装和维护方面都积累了大量的经验，以此为依据实施了汽轮机的优化，使之在工作效率上有了大幅度的提升。但是在火力发电厂汽轮机的运行过程中仍然可以看到存在着不少的问题，比如说：首先，汽轮机运行时回热加热器没有保持有效运转，这就使得供电系统的运行期间更易于发生故障，安全事故将会随之而来；其次，回热加热器旁路门没有及时关闭，或者是关闭不严，导致旁路发生泄漏，大大削弱了热能转换效率；最后，回热加热器中经常会使用疏水泵，无形中增加了设备故障隐患，当疏水泵发生故障却没有被及时发现，就会直接影响到汽轮机的运行效率。这些都会给火力发电厂带来不可估量的经济损失。
考虑到火力发电厂汽轮机的使用频繁，在供电系统中作用显著，需要引进先进的设备，确保设备具有良好的节能效果，运行过程中能够减少能源的损耗和浪费，并且要将设备操作要点普及给工作人员，这些工作能否落实到位将会极大的影响到汽轮机的运行效率。同时，伴随着汽轮机的运行，内部的零部件也会发生磨损，工作人员必须定期实施汽轮机的保养和维护，以延缓汽轮机的老化现象，这一点尤为关键。可是我国火力发电厂使用的汽轮机普遍比较老旧，节能性能不佳，火力发电厂也没有制定完善的设备使用和检修制度，对于工作人员的行为难以形成有力的约束，不少工作人员经常会随意操作设备，却没有将设备检修职责落实到位，一旦设备发生故障就需要耗费大量的人力和物力资源进行维修，不得不中断供电系统的运行，酿成的后果将是无法想象的。
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三、火力发电厂汽轮机的优化策略
1、火力发电厂汽轮机常见故障及检修
汽轮机的异常振动故障可能是汽流激振、转子热变形或者是摩擦引起的。汽轮机内部的气流不均匀是诱发汽流激振现象的原因，对于这类振动故障通过调节汽轮机的高压调速气门来减少不均匀的气流可以解决。转子热变形导致的机组异常振动故障出现的主要原因就是汽轮机在运行的过程中产生了过多的热能，致使转子的温度过高而发生了形变。解决方法是更换新的转子，需要投入的成本较高，维修难度不低，可以在平时加强检修，减少转子的更换。摩擦引起的异常振动故障的原因是由于日常清理以及检修工作不到位，导致转子中灰尘过多或者有异物进入。这种故障的解决方法是根据汽轮机的信号识别。
造成油系统故障的主要原因是机械的质量差与油的质量差两方面。购买设备时应该选择与信誉较好的供应商合作，仔细检查汽轮机的性能和质量；还要在汽轮机使用过程中定期检查和更新滤油系统，及时发现问题和分析问题，重点分析油的质量，严格控制滤油机循环系统的运行状况。
凝气系统故障包括低真空运行、冷却管泄露、凝结水过冷等，出现以上问题需要根据凝汽器相关参数进行调节，以保证汽轮机的运行参数在合理范围之内，进而防范汽轮机凝气系统的故障。
2、火力发电厂汽轮机优化运行
核心技术的匮乏可谓是制约火力发电厂汽轮机运行效率的关键因素。现如今节能减排已经成为了各个行业提出的口号，为了响应这一号召，需要采取合理的节能措施，而在汽轮机的研发设计阶段就要充分考虑到节能技术的应用，将汽轮机运行所耗费的能源降到最低。我国的汽轮机研发和生产技术要落后于西方发达国家，可以向其予以参考和借鉴，结合我国火力发电厂汽轮机的运行环境和运行要求大力实施核心技术的研发，可以将我国相关技术人员送到国外进修，提高他们的专业素质，激发汽轮机研发工作的创新活力。
在汽轮机的运行期间检修和维护工作是至关重要的，工作人员需要明确汽轮机的运行原理和常见故障，能够及时发现并独立解决故障问题，争取让汽轮机及早的恢复正常运行，一方面可以延长汽轮机的使用寿命，另一方面可以缩短供电系统的停运时间，挽回火力发电厂的经济损失。火力发电厂还要制定完善的设备维修管理制度，给设备的操作和维修工作提供标准化的作业依据，在实际工作中要加强对相关工作人员的监督，督促他们将岗位职责贯彻落实，那么汽轮机的安全运行就将得到可靠的保障。
汽轮机的操作和维护都需要专业人员来完成，只有不断提高人员的专业素质，他们才能胜任岗位工作，这就要求火力发电厂能够定期组织对相关工作人员的培训和教育工作，将关于汽轮机使用和维护的专业知识传授给相关工作人员，以打造高水平的员工队伍。此外，火力发电厂还要加大资金投入力度，引入先进的汽轮机设备，并在设备上安装节能装置，从而达到节约能源，扩大效益的目的。
结语：火力发电厂汽轮机的运行效率和运行效益会受到多种因素的限制，需要火力发电厂能够对这些因素予以明确，还要把握汽轮机常见的故障点，针对以上问题制定相应的应对策略，确保汽轮机的运行更加的安全、稳定，这会给火力发电厂创造更为可观的经济效益，在此情况下火力发电厂的发展前景也会更加的广阔和光明。
参考文献：
[1]赵维，张兰鑫.火力发电厂汽轮机优化问题研究[J].城市建设理论研究（电子版），2015（21）
[2]王刚，胡俊.火力发电厂汽轮机优化问题研究[J].山东工业技术，2015（5）
[3]邓甜甜.火力发电厂汽轮机的优化运行思考[J].科技创新导报，2013（26）
论文作者:董建南
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/17
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