电厂汽轮机运行优化措施探讨陈恒志

电厂汽轮机运行优化措施探讨陈恒志

陈恒志

（山西鲁晋王曲发电有限责任公司山西省047500）

摘要：我国社会发展带动了国民经济发展，绝大部分行业与前些年相比都有所进步，对能源的需求也呈现出几何式增长。我国能源的整体利用效率与世界先进国家相比低11%左右，火电厂效率仅为发达国家的33%，所以如何提升电厂汽轮机效率及电厂的经济性，已经成为相关工作人员迫切需要解决的问题。

关键词：电厂汽轮机；运行效率；高压缸；排气量

0汽轮机的工作原理

汽轮机它是具有一定温度和压力的水蒸汽为工质，将蒸汽的热能量转换成机械能的回转式原动机，它是一种旋转式的动力机械设备，是火电和核电的主要设备之一，用于拖动发电机发电，在大型火电机组中还用于拖动锅炉给水泵。按照热力性质为凝汽式、轴式、背压式和饱和蒸汽汽轮机等类型，就凝汽式汽轮机而言，从锅炉产生的新蒸汽经由主阀门进入高压缸，再进入中压缸，再进入低压缸，最终进入凝汽器。蒸汽的热能在汽轮机内消耗，变为蒸汽的动能，然后推动装有叶片的汽轮机转子，最终转化为机械能。除了凝汽式汽轮机，还有背压式汽轮机和抽汽式汽轮机，背压式汽轮机可以理解为没有低压缸和凝汽器的凝汽式汽轮机，它的出口压力较大，可以提供给供热系统或其它热交换系统。抽汽式汽轮机则是指在蒸汽流通过程中抽取一部分用于供热和或再热的汽轮机。然而，我国发电模式以火力发电为主，而火电厂汽轮机主要使用大自然中存在的不可再生的煤碳，石油，天然气等自然资源作为燃料进行生产。首先将燃料放在锅炉中燃烧使水加热升温直至变成蒸汽，将蒸汽通过主汽阀和调节汽阀进入汽轮机内，然后再通过一系列环型安装的喷嘴栅和动叶栅而膨胀做功，将热能转变为机械能，通过联轴器驱动发电机进行做功发电，膨胀后的蒸汽由汽轮机排汽部分排出，排汽至凝汽器凝结成水，再送至锅炉加热器加热成蒸汽，如此循环，这就是火电厂汽轮机的生产发电过程。

1电厂汽轮机能源消耗相关影响因素

汽轮机是一项内部结构极为复杂的发电设备，在运行过程中，影响能源损耗的因素是多方面的，从性质上可分为运行因素、停机因素及设备因素三大类。其中，运行因素包括设备参数的调整、真空泵内部温度的控制等。参数调整不合理，汽轮机运行就难以达到实际符合的需求，如果真空泵内部温度偏高，就会影响凝汽器的真空度，进而影响蒸汽及水的热力循环；停机因素：汽轮设备在频繁的开启、停止操作中，暖机时间较长等会消耗更多的能源。设备因素：电厂企业对设备运行中的管理水平对于汽轮机节能降耗的实现有很大的影响，较低的管理水平以及对运行设备节能降耗技术改造工作的不重视等均会导致汽轮机在运行过程中消耗更多能源。从具体的设备运行分析来看，影响汽轮机节能降耗运行的因素主要有汽轮机的缸效率和机组通流性能、汽轮机主蒸汽压力和温度、汽轮机出力系数和空冷凝汽器等，通过对这些机组设备进行针对性的技术改造及优化，可以更好地增强节能效果。

2电厂汽轮机的损耗分析

2.1机组能量的损耗

汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的回转式机械。来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，这种复杂的运行过程是导致能量损耗的原因。

2.2启停能耗

当汽轮机正处于运转的状态中时，设备启停过程会发生各种参数变化的状况，从而导致内部温度场不稳定。在这种高压和高温的状态下，如果参数处理不当，在启停过程中的损耗将会更大。而汽轮机能量损耗过大，其工作效率自然也会降低，使用寿命长短也会相应减少。

2.3凝汽器的损耗

凝汽器是汽轮机热效率得以传递的枢纽。当凝结水中溶氧出现时不管是热传递还是汽轮机设备都会受到氧化腐蚀的影响。冬季的时候，凝汽器一旦出现流量不均的问题，便有可能导致汽轮发电机组的整体效率有所降低。

2.4汽轮机系统内阀门内外漏

汽轮机的运行过程中，汽轮机本体系统出现漏泄问题，也会进一步增加能耗，如高排通风阀内漏、部分本体疏水阀门内漏、机组热力系统部分阀门内漏、补水率等估计影响煤耗约2g～3g。

3电厂汽轮机运行效率优化

电厂汽轮机运行效率的优化对于电厂的长远发展有着十分重要的意义。针对以上电厂汽轮机中常见的问题以及汽轮机运行产生的消耗问题，要想对电厂汽轮机的运行效率进行优化，就要优化电厂汽轮机整体、优化电厂汽轮机输水系统、优化电厂汽轮机轴封系统、优化电厂汽轮机的启动以及优化回热加热器等。电厂要不断创新，并积极引进先进技术，进行汽轮机运行效率的优化，进而提高电厂的经济效益。

3.1电厂汽轮机整体优化

要想优化电厂汽轮机运行效率，就要对电厂汽轮机整体进行优化。汽轮机的购置要控制好质量关，并且严格按照规定进行安装，避免因质量差或安装不当而出现各种问题。当汽轮机发生故障时，要及时采取有效的措施及时解决，从而减少其他问题的产生。在检查和维修的同时，还要注意加热环节是否有漏点，加大对密封性能的关注度。

3.2电厂汽轮机输水系统优化

要想优化电厂汽轮机的运行效率，就要对电厂汽轮机的输水系统进行优化。保证输水系统的密闭性，并要进行密闭性试验，做好检查维修工作，发现有水垢等问题要及时清理。确保水温、水位都处于规定的范围内，使整个输水系统处于安全、稳定的运行状态。

3.3电厂汽轮机轴封系统优化

要想提升电厂汽轮机的运行效率，就要对电厂汽轮机的轴封系统进行优化。要加强对高新技术产品的应用，通过对调节阀开度的调整，使得电厂汽轮机的轴封蒸汽压力一直处于合理的范围之内。在汽轮机停机时，通过有效运用停机参数，能够有效延长整个系统的使用寿命。

3.4电厂汽轮机启动优化

要想提升电厂汽轮机的运行效率，就要对电厂汽轮机的启动进行优化。汽轮机在正常的启动状态下，要保证参数的合理性，对启动曲线的参考值进行选择。确保汽轮机组真空在合理的范围之内，从而有效提高汽轮机的运行速度，减少其运行损耗。

3.5回热加热器优化

要想优化电厂汽轮机的运行效率，就要对电厂汽轮机的回热加热器进行优化。回热加热器的正常运行有着十分重要的作用，新型系统比原有系统的效率更高。抽汽的压力越高，改级抽汽返回时做的功就越多。

4汽轮机的发展趋势分析

在电力发展过程中，汽轮机在其中起到了重大的作用，且为了提升汽轮机的效率，并减少能源消耗，电力企业应该对汽轮机进行不断的改善和优化。汽轮机的发展趋势是提高效率和降低能耗，在科学技术的不断改进和发展下，技术设备也正在不断创新。虽然现阶段提高效率并降低能耗的效果并不是十分明显，但未来汽轮机转化的效率却会不断提升。如此可见，汽轮机的未来发展还是十分可期的。

结束语：通过总结近年来多级汽轮机重热现象的产生原因，判定重热量在汽轮机能量中损失比率较大，所以如何高效率的利用重热量，已经成为提升电厂经济效益的关键环节之一。在发电厂建设初期，分别对比多级汽轮机和单级汽轮机二者的优势与劣势，并分析电厂多级汽轮机进气位置与排气位置的损失情况，全面实现电厂节能改造，为电厂获取更多的经济效益。

参考文献：

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