提高电厂汽轮机效率与经济性研究王龙梅

提高电厂汽轮机效率与经济性研究王龙梅

王龙梅

（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨150046）

摘要：汽轮机在新时期的电厂中占据了很关键的位置，针对汽轮机在正常运行时的综合效益应当予以更多的关注，确保汽轮机具备更显著的经济性与实效性。从现状来看，多级汽轮机很可能耗费较多的重热量，针对重热的能耗应当进行全面节约，在分析与对比的前提下归纳可得排气压力与进气压力带来的运行损失。未来在实践中，电厂企业还需致力于摸索经验，因地制宜改进汽轮机的装置与设备，服务于电厂运行实效的全面提升。

关键词：电厂；汽轮机；节能技术；效率；经济性

引言：

在很久以前，相关的科研机构及单位都在从事电气汽轮机技术的研究，大大促进汽轮机工作效率和电厂发电效率的提高，并减少了汽轮机工作过程中的能耗。与此同时，也进一步提高了汽轮机设备的安全性和可靠性，所以重视汽轮机技术的研究和创新，对于电厂发电效率的提高具有重要的意义和作用。

1提升汽轮机经济性与运行效率的重要意义

从目前的现状来看，各个行业的正常生产以及民众日常生活都不能缺少电能作为保障，电厂本身构成了电能供应的关键所在。然而实质上，各个行业针对电能生产的实效性仍然相对较低，尤其是火力发电。相比于发达国家，我国整体上呈现33%或者更低的电厂效率。在电厂现有的各类装置与设备中，汽轮机应当属于核心性的装置，汽轮机的价值在于保证顺利的电能生产，为其提供所需的动能。现阶段市场上，煤炭与天然气价格正在呈现高水平趋势，与之相应的能源需求也表现为更高的水准。受到上述现状带来的影响，很多地区都呈现了相对紧张的能源供应。煤炭行业的“上大压小”政策，迅速崛起的燃机及分布式能源，从根本上符合了新形势下的节能和环保宗旨。汽轮机作为煤机和燃气联合循环中最重要的一环，应当保持最优的综合效益，其中涉及到经济效益以及其他效益。电厂企业及其技术人员有必要密切结合自身的真实状况，运用适当的手段来提升汽轮机的效率和经济性。

2优化汽轮机的重热

近些年来，多数电厂都引进了多级汽轮机。对于多级的汽轮机而言，在正常运行时很可能涉及到重热的现象。具体来讲，重热现象指的是随着比熵的逐渐增加，各条等压线之间的比焓将会表现为递增的单一化特征。因此可见，比熵与焓损失之间具有特定的联系，二者体现为同步升降的特征。汽轮机如果表现为相对较大的比焓损失，那么对于此种损失可以予以优化利用，因而构成了汽轮机特有的重热现象。具体来讲，针对汽轮机装置如果要优化重热，则要运用如下的手段与措施：

2.1汽轮机的选择

电厂发电机组的工作效率主要由机组发电容量与机组的发电效率决定的。在单级汽轮机中，由于其叶片与叶轮的强度的原因，蒸汽在汽轮机中的焓降较小。在多级汽轮机中，与单级汽轮机先比，其单位功率成本与体积都有明显的降低，同时其机组的发电容量大大提高，可以有效降低经济成本。在汽轮机最佳转速下，其多级汽轮机的单级焓降值越大，其叶片转速越大，同时，在多级汽轮机中，其蒸汽压力、温度等参数可以合理调整，可以在大范围内调整蒸汽的初终压力、温度参数。进而是其获得较高的热循环效率。同时，多级汽轮机具有良好的相对内效率。因而，在电厂的建设初期，应优先选用多级汽轮机组。

2.2重热现象研究

多级汽轮机如果发生重热情况，会影响到设备的正常使用。如果上级焓降受到损失，则比熵会明显提升，导致后面的焓降越来越大。前一级别比焓的损失情况会对后续的焓降情况产生影响，即为重热现象。多级汽轮机内部存在重热的情况，所以相比之下前一级比焓的实际损失情况会直接表现在其后方。多级汽轮机全局效率要明显超出不同级的平均效率。重热系数就是汽轮机不同级别焓降数值和汽轮机自身焓降情况的一种比差值。通过分析重热系数表达式发现，重热系数的值与汽轮机组效率之间成正比。因为想要从根本上提升重热系数，就必须要保证多级汽轮机热损失情况，降低其余各个级别的机械效率。多级汽轮机工作效率有所提高，才能从根本上提升不同级别的内效率。

3消除过高的进气阻力与排气阻力

从循环流程的角度来讲，多级汽轮机组很有可能出现特定的能耗，出现能耗的根源就在于蒸汽流通。因此可见，蒸汽循环很有可能影响到了机组整体上的运行效率。具体而言，蒸汽循环带来的损失应当包含排气与进气的两类损失。在这其中，排气损失来源于蒸汽流动转向、涡流损失以及摩擦损失。汽轮机如果承受了过高的排气阻力或者进气阻力，那么将会减损汽轮机本身具备的运行效益，因而不利于电厂获得更高层次的运营利润。因此，电厂应当运用多样化的措施来消除排气以及进气产生的阻力。

3.1汽轮机进排气阻力

常见的问题包含汽轮机进气损失问题、排气损失问题等。汽轮机进气和汽轮机排气两个部分产生损失，最主要的原因集中在下述几个方面。首先是因为蒸汽沿着管道的方向流动，并在流动的过程中发生摩擦。如果蒸汽流动需要转向，则会产生一定量的局部损失。蒸汽流动涡流损失也是相对常见的一种损失模式。

3.2对于进气损失

目前常见的多级汽轮，蒸汽进气过程很容易产生能量损失，而且这种能量损失难以规避。蒸汽在进入到工作舱的过程中，需要途径主汽阀、调节阀以及蒸汽室。经过不同的设备会产生不同程度的压力损失，降压最严重的环节是蒸汽在进入到主汽阀的过程中，其次是调节阀。蒸汽通过上述设备必然会承受一定的压力损失，节流过程的压力比较大，阀门前后压力下降十分明显，能量损失也相对较大。所以从该角度来看，进气损失属于蒸汽进入到汽轮机工作室中的一种压力损失表现形式，并利用比值的方法来表示蒸汽流通过前后压力情况。

3.3对于排气损失

排气压力通常均代指了蒸汽于排气管道流通过程中，可能产生的各种压力损失情况，主要构成要素分成管道内部管阻的压力以及撑起涡流、蒸汽自身流动转向方面的阻力等。计算出多级汽轮机其在末级蒸汽出口方面的压力，综合多级汽轮机凝气器出口压力，通过计算的方法来得出最终的排气压力损失情况。对压力的具体损失情况进行分析，利用压力来为排气做工，通过扩压等形式来转变汽轮机排气气体动能情况，将排气气体动能转变成为压力能源，最大程度地补偿排气管道运行压力损失情况。汽轮机在排气时，其初始压力会影响到整体排气压力，并导致排气压力出现损失。整个过程中，汽轮机组再热机组的机组初始压力会发生变化，但是这种压力变化只会对焓降值产生影响，并不会影响到汽轮机组运行功率以及汽轮机组的运行状态。蒸汽排气状态下压力损失一般都会由汽轮机自身的初始参数来决定。从今年来工作开展的情况来看，多级汽轮机可以大量利用各种热回收蒸汽发生器，来提供足够量的汽轮机动能，让汽轮机可以始终都处于连续作业的状态。

结束语：

文章详细阐述了多级汽轮机在实际应用中的优点，并分析了多级汽轮机蒸汽进出过程的能量损失情况和原因，进而为电厂的节能改造提供有效的依据和帮助。与此同时，并分析和研究了多级汽轮机的重热现象，提出了促进重热量利用的方案及措施，以提高机组能源利用率，为电厂获得更多的经济效益。

参考文献：

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