现代技术在汽轮机改造中的应用

现代技术在汽轮机改造中的应用

吴尚远张浩朱侃

华能（苏州工业园区）发电有限责任公司 江苏 苏州 215400

摘要：汽轮机作为工业生产的重要设备，关乎着工业生产的工序安全，也影响着汽轮机设备的运行。虽然当前汽轮机已经得到了广泛使用，但在操作中仍然存在诸多缺陷，也容易受到外界环境的影响，导致汽轮机出现故障。一旦发生故障，不仅会直接影响工业的生产与运行，同时也会影响企业的经济效益，甚至会造成工作人员的人身伤害与生命安全，严重影响了工业生产的稳步进行。因此，要积极利用现代技术对汽轮机加以改造，保障汽轮机运行的稳定性。

关键词：汽轮机；改造；技术支持；应用方法

引言

随着我国经济的快速发展，各行业的用电量不断增长，为适应社会发展对电能的需求，电厂必须不断提高产量。在我国实施了节能减排等一系列政策后，电厂必须采取更加有效的节能减排措施，以达到降低非再生能源消耗的目的。具体可以通过优化运行条件，调整运行状况，最终选择更加科学、有效的节能降耗措施，提升汽轮机组的运行效率与经济效益。

1汽轮机运行的价值分析

1.1技术方面的价值

进行汽轮机技改后，汽轮机技术创新往往能得到国家科技方面的大力支持，但使用实践已证明汽轮机在进行技术方面改造后能源转化率、热效率产生了很大变化，同时，燃料消耗量明显减少。汽轮机在安全、可行方面的优点也突出，很可能得到技术方面的帮助。

1.2经济方面的价值

发电厂汽轮机运行时节能降耗，可以很好地满足工业现代化发展要求，并推动了发电厂的良性发展，所以，在汽轮机计划改造前，要充分考虑到发电机的经济性问题，与发电机成本效益、节能降耗联系在一起。此外，还可以参考海外先进国家发电厂关于汽轮机技术改造方面的成功经验，适时引入先进的设备技术改造汽轮机，这样有利于取得较好的节能降耗效益，维护发电机的效益。

2汽轮机改造的主要内容

2.1汽轮机供热改造

汽轮机在进行供热改造时，可选择低压缸连通管采取打孔抽汽操作，使得汽轮机连通管的分缸压力得到有效控制。将调节蝶阀可安装在中低压连通管上，使得周期压力得到有效调整，中压末级叶片允许的范围可作为抽汽压力范围。抽汽口的布置选择在抽汽管道的连通管上，而抽汽量需要根据实际情况加以调整。

2.2汽轮机通流技术改造

第一，将叶型加以调整，使得动静叶型的损失得到有效控制，原有的汽轮机动静叶片损失较大，使得整体能耗相对较高，而且在整个机组的高中低压缸都存在类似问题。因此，在改造时可选用后加载叶型叶片，使得改造的动静叶损失明显降低。第二，改进调节级。调节级喷嘴展弦的叶片相对偏小，而且二次流损失相对较高，整体运行效率降低。在改造时可借助NS方程法，对调节器喷嘴进行计算，确定最终的收缩比，从而有效降低叶栅的实验损失，提高效率。第三，将窄叶片加强筋结构调整为分流叶栅。汽轮机的前三级叶片相对较短，为了有效控制二次流损失带来的影响，所以会选择加强筋叶片结构。但是，加强筋的光洁度较差，难以保证与叶片之间对准，使得局部过压问题较为严重，流动损失相对较大。改造后的分流叶栅既能够满足强度需求，也能够避免脱流扩张，使得整体运行效率提升。第四，选择更光滑的通道子午面，由于低压缸在蒸汽中需要急剧膨胀，所以蒸汽比容变化也就相对降低，叶片高度也就随之升高。针对低压部分的叶片顶部，如果选择铆接围带，气流的通道子午面则会表现为阶梯状，内外壁结构也属于阶梯结构，气流容易发生脱流于扩张的问题，从而导致流场发生紊乱，对端部造成较为严重的损失。如果动叶选择内斜外平的围带，隔板顶部子午面则也表现为斜通道，整个通道更光滑，有效降低了实际损失，使缸效率显著提升。

3汽轮机运行的优化与维护

3.1适当提高给水温度

在汽轮机运行阶段，锅炉燃料使用量和燃烧率会受到给水温度的影响。通常给水温度越低，能源消耗越高，并且排烟温度在升高的同时，热损失也会随之加大，不利于提高锅炉运行效率。要想提高给水温度，可以从以下方面入手。（1）控制好高加投入率。在汽轮机组滑停或滑启过程中，需要严格按照规章制度控制给水温度，同时做好投入高加或解列高加工作，认识到维护管理的重要性，避免技术人员错误操作导致高加保护动作解列。另外，技术人员还要定期清理加热器的换热管，避免内部产生过多沉积物，这也是降低换热管泄露的有效对策，在此基础上提高高加的投入率。（2）加热器维持水位正常。加热器在运行中保证水位始终处于正常状态，既能够减少不必要的成本外，也能够确保主设备和备用设备安全稳定运行。（3）做好加热器检漏工作。在汽轮机组大修或小修过程中，应对加热器钢管进行严格检查，分析是否存在漏点。重点对水室隔板、高加筒体的密封效果进行检查。根据工作经验总结来看，如果水室隔板没有严格按照焊接工艺进行焊接，那么高压给水势必会出现短走旁路问题，导致加热钢管失效，无法实现蒸汽和给水充分交换目标，最终导致给水温度不足。另外，如果加热器高加筒体泄露，会导致蒸汽短路，使得水和蒸汽无法有效交换，从而对给水温度造成负面影响。

3.2降低机组停机、运行和启动能耗

火力发电厂汽轮机启动时的节油效率，主要是靠保持压力来达到，通常需要保持在2.5～3MPa。采用人工开关控制阀门的开度和压力，增加了涡轮入口的流量，以及涡轮内部的温度，能够缩短了发动机的启动时间，同时降低了发动机的能耗。同时因进水量大，能减少并网时间，从而快速启动设备。相对汽轮机组的启动，多数机组运行模式是固定长期运行的，因此稳压调节是确保其水循环安全稳定的重要手段。在低负荷情况下，它的定电压调节也要适当地减小。在系统负荷大的情况下，为了提高设备的工作效率，可以通过喷嘴调节压力。即在高负荷区的中间位置，关闭调节阀就可以确保系统在任何情况下都能正常工作。且在高负荷情况下，提高加热炉和系统的温度，从而实现对加热炉两端的温度进行有效的控制，使加热时的温度达到均匀。凝汽器的水位不能过高，否则，会导致设备突然降温，影响设备的正常运行。此外，当汽轮机组停机时，通常采取的是滑动停机的方式落实工作。其优势在于不会受到汽轮机快速降温的影响，充分利用锅炉余热，实现连续发电。简而言之，就是此种操作技巧能使汽轮机的温度均匀地降低，减少金属的热应力，并提高设备的使用寿命，并能更好地进行检修。

3.3加强对电厂工作人员的培训

在完成电能的生产工作中，汽轮机的功能已经非常明显了。但由于汽轮机在启动、停车，以及运行工作中都会形成超额的电能，所以，科学合理地地控制汽轮机就变得十分的关键。所以，要想达到对汽轮机节能降耗的工作目标，首先，就必须做好对电厂有关人员专业知识的培养，以便使有关的人员在进行对汽轮机的管理工作流程中，可以更加的规范、标准；然后，当汽轮机仍在停机状态时，就要严格根据作业使用手册执行作业流程，以避免汽轮机在暂停工作中形成无谓的电能消耗；最后，还要做好对汽轮机旁路压力和温度控制的管理，从而使汽轮机的启动时间较短，以防止出现加热时间较长、能耗较大的状况出现。

结束语

综上所述，汽动机需要在现代技术的支持下，不断进行改造与创新，使得综合运行效率得到提升，同时，要尽量控制能耗带来的影响，使得汽动泵的运行功效全面保障，带动工业可持续发展，践行国家节能减排的发展战略，实现工业生产的绿色化进行。

参考文献

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