电厂汽轮机损耗及运行优化措施

电厂汽轮机损耗及运行优化措施

耿佳胜

河北大唐国际王滩发电有限责任公司   河北省唐山市   063611

摘要：汽轮机作为火电厂主要的发电设备，汽轮机运行效率直接关系到火电厂整体发电效率。由于汽轮机受到客观因素、人为因素等影响，汽轮机组的主蒸汽热量交换或者传递过程中会出现部分热量损失，影响到汽轮机运行效率，增加汽轮机的损耗和火电厂的生产成本。在生态环境恶化和能源枯竭的背景下，节能减排已经成为全球各国的共识。火电厂需要进一步优化汽轮机的运行参数，改善汽轮机的通流性能，有效控制冷凝器的真空度，避免真空度下降，影响到汽缸的有效焓值，确保汽轮机的安全、稳定运行，提高汽轮机的运行效率。

关键词：火电厂；汽轮机损耗；运行措施  

随着我国人民生活水平的不断提高，人们对电的使用要求越来越严格。汽轮机运行可以依靠机器自动和人为投入保障电厂生产运作，其中控制台为整个运行过程的核心，在运行过程中会产生能够支持系统运行的油压，油压的作用是带动整个系统的运行并且在输送动力的同时影响控制台，让控制台打开或者关闭阀门，对整个汽轮机的运行过程进行控制，为电厂的生产提供支持。电厂汽轮机系统结构十分复杂，影响其运行效率的因素也比较多，经常会出现一些问题。只有及时分析电厂汽轮机的常见问题及其运行产生的损耗，不断地对电厂汽轮机的运行效率进行优化，才能确保汽轮机效率的提高，实现能源的高效利用，对于电厂长期稳定的发展具有十分重要的意义。

一、电厂汽轮机损耗的原因

电厂汽轮机运行产生的损耗不仅浪费了大量的能源，还降低了汽轮机的运行效率，给电厂造成损失。目前，电厂汽轮机运行产生的损耗一般包括汽轮机启动时产生的损耗、汽轮机组运行时产生的损耗以及汽轮机空冷凝汽器产生的损耗等。针对这些的损耗，电厂应重视起来，不断优化和创新，减少电厂汽轮机运行产生的损耗。

1、汽轮机中冷凝器问题。冷凝器对于汽轮机的影响还是特别大的，本电厂使用的是凝气式汽轮机泠凝器，冷凝器采用海水循环冷却，所以设备在运行过程中受冷却水的影响还是极大的，冷却水的水质量较差，里面含有及较多污垢，设备在长期运行时，设备内部的冷凝管内就会存有大量的污垢，进而导致汽轮机的散热效果大大降低。同时，也会浪费水资源，冷却塔中90％的水都会被蒸发；除此之外，泄露问题对于汽轮机的损害也是十分巨大的，如果在运转过程中，发生泄露，便会导致水流入锅炉中。日积月累，在锅炉的内部便会凝结大片的污垢，在严重一点便会破坏锅炉设备，还有可能会发生爆炸事件，从而增加了安全隐患。

2、汽轮机中轮机组汽缸问题。汽缸就是汽轮机的外部结构，主要起着分隔作用，将汽轮机与外界大气分离开，以此来保证蒸汽能够在汽轮机内部完成动能的转换。汽缸与设备的气体进出管道相连，与支撑设备座架的管道也是相连通的。在设备运行过程中，汽缸内部的热度会不断上升，其中的热量也会向外部蔓延，所以，为了保证设备能够正常运行，需要对中间的气流进行冷却处理。当汽轮机开启冷却模式后，内部的气流便会从以前的冷却状态变为加热状态，所以，汽缸的工作效率影响汽轮机的消耗，此时的汽缸如果发生故障，设备的能量消耗也会变得更大。所以汽缸对于汽轮机的消耗有着巨大的影响。

3、汽轮机组能源消耗高。汽轮机对于电厂而言至关重要，占有着不可或缺的位置，是电厂发电的原动机，并且他还能实现动能之间的转换。汽轮机的正常运转离不开内部设备之间的相互配合。也只有这样，才能保证电厂发挥其真正的作用。导致汽轮机耗能量高的因素有很多，例如设备变形、漏气等等因素。所以，为了降低对能源的消耗，必须对这些问题加以改进，真正的做到节能降耗。

二、汽轮机运行优化的措施

1、提高汽缸的密封性能。汽缸作为汽轮机重要的构件，可以有效隔绝汽轮机和空气流通部分，让汽轮机正常运转。因此，汽缸轴端以及汽轮机内部结构的密封性能直接关系到蒸汽在汽缸内部做功。目前，受到汽缸研发与制造工艺技术的影响，部分汽缸内部的实际数值与设计数值存在一定的差距，跟国外发达国家相比，还存在一定的改进空间。因此，汽轮机生产制造企业需要进一步完善汽轮机汽缸的生产制造水平，采用先进的生产工艺或者生产技术，提高汽缸的密封性能。目前电力研究院研究的一款 MFZ 新型高性能汽轮机汽缸密封脂是采用纳米材料生产工艺加工制造的新一代高性能汽缸密封脂，这种汽缸密封脂膜层致密性好、耐腐蚀、抗高温、抗老化、密封性能好，可承受 32 MPa蒸汽压力和 685 ℃温度下，耐高温、耐高压条件符合超临界机组的要求，汽缸结合面平整度和间隙接近规范的临界值，适合火电厂 20~600 MV 机组。其次，还要提高汽缸的维修保养水平。汽缸运行过程中，受到主观因素、客观因素的影响，容易出现泄漏的现象。因此，日常要做好汽缸的维修保养。在检修过程中，必须严格按照操作规程作业，以免破坏零部件，导致部件连接不紧密。

2、改善机组的通流性能。汽轮机通流部分是汽轮机本体做功的通道，主要由主汽门、调节汽门、导管、动叶、排汽缸以及进汽管等构成。汽轮机叶片转子高速旋转过程中，为了减少蒸汽的损失，必须严格控制动叶片和静叶片的间隙。汽轮机的通流间隙关系到汽轮机的运行效率和安全性。因此，为确保汽轮机安全有效运行，需要定期对汽轮机的流通间隙进行测量，避免通流间隙过大，确保汽轮机的汽缸、隔板、动叶片、进汽管之间的间隙符合汽轮机流通性能的要求。

3、控制冷凝器的真空度。冷凝器真空值降低的主要原因是热量交换不充分，冷凝器密封效果差、冷凝管堵塞等原因造成的。想要维持冷凝器的真空度，必须提高蒸汽热量交换效率，提高汽轮机的运行效率。其次，提高冷凝器的密封性能，定期检查冷凝器的连接管段容易泄露的位置，以及与法兰、排汽室连接部分是否紧密，以免造成蒸汽泄露。此外，还要定期清理冷凝器的管道，或者在管道入口增加过滤器，将循环水中的杂质过滤，定期清理过滤器，从而避免管道堵塞。此外，还要进一步优化汽轮机的启动参数，汽轮机启动前，需要长时间的预热才能开启，一定程度上增加了汽轮机的损耗，可以优化汽轮机开机的参数或者改变汽轮机开启的方式，降低汽轮机预热时间，从而达到降低能耗的目的。

4、优化汽轮机的出力系数。由于我国区域经济不平衡，各地的用电量也存在季节性、区域性的差异，导致电力负荷在夏季和冬季用电量出现高峰期，春季和秋季出现低谷期。因此，需要及时调整汽轮机的运行参数，以免造成汽轮机低负荷运行增加汽轮机的损耗。火电厂可以根据居民用电规律，调整汽轮机的运行参数。在用电高峰期，进一步优化汽轮机的工作效率，提高蒸汽热值，从而满足机组高负荷运行要求。在用电低谷期，则可以降低其蒸汽压力和温度，减少蒸汽热量损失，避免汽轮机低负荷高参数运行。

电厂汽轮机常见的问题有电厂汽轮机整体问题、电厂汽轮机输水系统问题和电厂汽轮机轴封系统问题等。电厂汽轮机运行产生的损耗一般包括汽轮机启动时产生的损耗、汽轮机组运行时产生的损耗以及汽轮机空冷凝汽器产生的损耗等。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。

参考文献：

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