关键词：随着我国社会和经济不断发展，人们物质生活水平不断提高，人们对电能的需求量越来越大，为提高电厂的经济效益及运行效率，火力发电厂需要加强节能降耗。汽轮机是火电厂的重要组成部分，同时也是耗能大户，因此对火力发电厂的经济运行、节能降耗有着直接的影响。火电厂主要是在煤、石油、天然气等燃料燃烧后，将产生的热能转变为动能、电能的场所，降低火电厂汽轮机运行能量消耗，实现“环保、节能、降耗”的生产模式是当前需要研究的问题。本文就火电厂汽轮机运行的节能降耗措施进行探讨，以供参考。
关键词：火电厂；汽轮机；运行；节能降耗措施
在发电厂的汽轮机运行过程中，由于其自身的运行过程中会产生各种各样的能源消耗，特别是一些污染物会随着汽轮机的运行而发散到空气当中，而当前无论是国际也好还是我国本身也好，对于能源、环境方面的重视程度都越来越高，尤其是在市场经济体制的要求下，有效解决各行业的节能降耗问题是时代发展的必然需求，可缓解我国资源紧张的困境，并对环境不断恶化的现状具有重要的改善作用。
1火力发电厂汽轮机的概述
经济的发展，社会的进步，都是以现代高度电气化为前提的。电力工业是现代化国家的基本工业之一，电力生产量是一个国家经济发展水平的重要指标之一。在现代电力工业中，火力发电在数量上比重最大，其次是水电、核电。在火力发电厂和核电站中，绝大大多数都是以汽轮机拖动发电机来生产电能的，汽轮发电机组为人类提供了80%左右的电能，所以汽轮机是现代化国家重要的动力机械设备。因此汽轮机节能降耗管理对提升电厂运行效益、国家经济发展与能源节约有着深远的影响。
汽轮机，是将蒸汽的热能转换成机械能的一种高速旋转式原动机，其在运行的过程中可以实现热能向机械能的转化。它比其它类型原动机具有单机功率大、热经济性高、运行安全可靠、单位功率制造成本低等一系列优点，所以它不仅是现代火力发电和核动力工业中所普遍采用的原动机，而且还广泛应用于冶金、化工、船运等部门，直接拖动各种泵、风机、压缩机和航舶的螺旋桨等。汽轮机的排汽和中间抽汽可用来满足生产和生活上供热的需求，这种用于热能和电能联合生产的热电式汽轮机，具有更高的热经济性，对节约能源有重要意义。
2分析影响汽轮机运行能源消耗的因素
汽轮机是电厂运行必不可少的发电设备，其也是电厂的主要耗能设备。在电厂日常运行中，有很多因素都直接影响汽轮机的运行，造成汽轮机能耗增大。依据这些影响因素性质的不同，可将它们分为不同类型，其大致包括下列几种:①运行因素。汽轮机运行中某项运行工况调整的不科学、不合理，易引发汽轮机运行参数与实际负荷不相符，真空泵温升过大，致使凝汽器缺乏足够真空度，蒸汽与水的热力循环效果不达标，增大汽轮机的能源消耗；②启停机操作因素。频繁的启动或停止汽轮机，或汽轮机存在过长的暖机时间等，都会增大汽轮机的能源消耗；③设备因素。电厂日常管理水平不高，不重视汽轮机的技术改造，汽轮机运行方案老旧，存在严重能耗。
3发电厂汽轮机运行节能降耗的策略分析
3.1改良汽轮机启动、运行和停止操作处理
3.1.1启动操作
通常情况下汽轮机启动操作需要一定时间来进行暖机升速，暖机时间控制不合理，就会导致其整个启动过程时间延长，就会消耗较高的热能和电量。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暖机、并网时长。
3.1.2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气门调控处理，以此来保证汽轮机处于正常的运行状态。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。
3.1.3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。
3.2循环水泵节能措施
3.2.1循环水泵运行方式
真空好坏是影响运行中机组经济性的重要因素之一，影响机组真空因素很多，如循环水入口温度、循环水流量、冷却管清洁度、真空严密性、排汽量等。目前普遍存在的问题是，循环水泵运行方式不合理，特别是后改为供热的机组。不合理方式之一:一台循环水泵运行，循环水温升高达15℃以上。虽然运行一台循环水泵节省了厂用电，但是由于循环水流量不足，使机组真空下降，如真空下降影响机组的经济性大于节省的厂用电，运转一台循环水泵就不合理。不合理方式之二:循环水泵运行方式不进行调整或没有调整手段，使供热机组在冬天运行时，机组真空超过了极限真空(由于环境温度低及低压缸排汽量减少)。此时，蒸汽在末级动叶外紊乱膨胀，增加了动叶的损失，同时也增加了循环水泵耗功。循环水泵合理的运行方式为:在某一确定的机组负荷、循环水入口温度以及冷却管清洁度的前提下，通过改变循环水泵的运行方式使汽轮机功率的增加值与循环水泵消耗功率的增加值之间的差值达到最大，以该循环水流量为最佳，从而选择循环水泵的最佳运行方式。对于供热机组，供热期间低压缸热负荷较小，循环水泵改为变频或高低速改造可以取得很好的经济效益。
3.2.2循环水泵增容改造
若电厂循环水量不足可以考虑对循环水泵进行增容改造。某600MW电厂在机组运行中发现循环水流量不足，检修时更换了大容量电机和水泵。增容后循环水流量增加了10211t/h，机组背压降低了0.40kPa，供电煤耗降低了1.23g/kWh。
3.3过热器减温水流量改造
过热器减温水用来降低进入高温过热器的蒸汽温度，保护高温过热器，同时对进入汽轮机的蒸汽温度进行调节，维持主蒸汽温度一定，保证机组安全。设计过热器时，考虑到各种工况下过热器的实际吸热量，过热器换热设计面积一般要大于所需要的实际面积，为保证主蒸汽温度不超温，机组正常运行期间，过热器减温水通常连续投入。使用减温水会降低机组的经济性，如何做到既保证机组安全运行，使减温水有效控制汽温，又最大限度降低减温水对机组经济性的影响。按减温水来源，可分为给水泵出口分流和最高加热器出口分流两种方式。第一种方式给水分流部分不流经高压加热器，减少回热抽汽，降低回热程度，因而经济性下降；第二种方式因不影响热力循环，若忽略锅炉内部的微小变化，则不影响机组热经济性。某电厂过热减温水采取第一种方式。为了达到节能降耗的目的，过热减温水改造为第二种方式运行。过热减温水对系统的影响可以利用等效热降法进行分析，若按照检修前的状态投入过热减温水则会使热耗增加13.53kJ/kWh，煤耗增加0.546g/kWh。而检修后高加完成引出过热减温水对机组热耗影响较小。如表1所示。
结语
随着火电厂的快速发展，电厂发电技术水平也在不断提升，特别是热工自动化操作在电厂中的应用，对系统管控、应用技术及监视操作等方面都会有大幅度的改善。通过对汽轮机设备进行不断改良，全面提升其实际操作效能，保证其运行的安全性和可靠性，这对电厂运行经济效益和社会效益目标的实现具有积极的促进作用。
参考文献
[1]张斌.发电厂汽轮机运行节能降耗的措施探讨[J].科技风，2014，（22）.
[2]陈杉林.发电厂汽轮机运行节能降耗策略探究[J].科技展望，2015，（22）.
论文作者:王化军,卜凡涛,鹿奇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/14
标签：汽轮机论文; 机组论文; 水泵论文; 节能降耗论文; 温水论文; 电厂论文; 方式论文; 《电力设备》2018年第5期论文;