朱风武
吉林燃料乙醇有限责任公司热电厂 吉林省吉林市 132101
摘要：火力发电的工艺流程较为复杂，其中涉及多个重要的环节，也需要多种类型的生产设备配合协调，共同完成生产任务，其中汽轮机是整个生产流程中最关键的动力设备之一，同时也是能耗最严重的环节，因此该设备的合理调节成为火电厂节能减耗研究工作的重点。本文首先介绍了火电厂汽轮机组节能的影响因素，然后提出了火力发电厂汽轮机组降耗对策，为火电厂节能降耗提供了理论基础，具有一定的参考借鉴价值。
关键词：火电厂；汽轮机；能耗因素；优化策略
一、火电厂运行现状
火电发电厂中的锅炉是最为基础的设备，汽轮机是最重要的能量转换设备。汽轮机根据形式结构的差异，分为单级汽轮机和多级汽轮机两种；根据蒸汽能量与机械能转换值分为速度级机、冲动级机和反动级机。不同的级配有不同的工作原理，速度级汽轮机主要是根据蒸汽喷嘴处膨胀动能情况来运行，冲动级汽轮机是通过蒸汽在喷嘴处膨胀速度以及减少喷嘴流道截面积来运行，反动级汽轮机通过蒸汽在动静两叶之间流道中膨胀来运行。
二、火电厂汽轮机组节能影响因素
2.1汽轮机组的通流性能
火电厂汽轮机组节能的一个重要影响因素就是汽轮机组的通流性能，要减少火电厂汽轮机组的耗能就要改善汽轮机组的通流性能。从理论上对现场在役汽轮机组通流性的改善主要通过以下两个方面，做到以下两个方面就可以提高缸内的工作效率，然后达到节能降耗的最终目的。首先是通过设备检修在保证机组运行安全的前提下，尽量减少动静间隙，包括轴向和径向间隙，从而减少漏汽损失；再则就是保证汽轮机组运行期间的蒸汽品质，防止通流部分结垢，即保证蒸汽进入汽轮机后具有通畅的通流面积，减少节流损失。
2.2汽轮机的基本效率
我国目前大多数火电厂所使用的汽轮机组与国外先进技术相比还相对落后一些，主要的原因是国内火电厂现存设备自身的问题，比如：设备本身的质量问题、安装设备时操作不当而引发的一系列后续问题或者设备后续的维修不及时等问题，这就导致了汽轮机的基本热效率低下。除此之外，在汽轮机的使用过程中，由于操作不当也会增加汽轮机组的所消耗的能源，进而增加火电厂的运行成本。
2.3主蒸汽的压力
汽轮机组的主蒸汽压力是影响汽轮机组节能的一个重要原因。主蒸汽的压力大小、燃烧调整程度、主蒸汽调整程度都会影响汽轮机的工作效率，进而影响汽轮机组的整体循环热效率。因此，调整主蒸汽的压力也可以在一定程度上帮助节能降耗。
2.4主蒸汽的温度
主蒸汽的温度会在一定程度上影响汽轮机组的工作效率，主蒸汽的温度由燃料的燃烧充分程度、吹入空气量的多少以及喷水量的多少来决定。运行中主蒸汽温度的变化对机组经济性的影响比压力的变化更为显著，在设计允许值内主蒸汽温度升高时，在汽轮机内的做功能力增强，使循环热效率得以提高，热耗降低。假如煤炭燃烧不充分或锅炉过热器减温水调整不当，主蒸汽的温度就会过低，这就导致了汽轮机组热损耗过大，直接影响了汽轮机组的工作效率。
2.5出力系数
汽轮机运行效率还有一个影响因素就是出力系数，出力系数就是给定时间内机组降低出力等效停运小时与该给定时间比值的百分数。出力系数的高低直接影响着机组的运行效率。影响出力系数的因素主要包含以下三点：首先就是电力负荷波动大；其次就是波峰以及波谷之间差距过大，这就导致了机组调峰频率的加快；最后就是机组调峰的频率太快会影响机组的运行效率。
三、关于汽轮机节能降耗的优化措施
3.1合理设定操作工序，对设备的启停环节进行优化
一般情况下，启动汽轮机需要的冷态汽压值为:2.5～3.0MPa，而启动温度一般介于270～300℃之间；凝结器内真空压力的波动区间为-50KPa～40KPa。
在汽轮机进入正式启动之间，需要经过预热环节的操作来提升汽缸内温度，而此过程也是整个生产工序中能耗最高的环节之一，因此，科学合理地安排汽轮机的启停时机，可以对系统能耗起到直接的优化作用。根据经验分析，汽轮机停机操作基本发生在检修期间，因此在该阶段需要相关人员严格遵循检修制度，把控检修质量，确保排查所有潜在的故障隐患，提高汽轮机的持续运行周期。
3.2合理配置参数，对热力系统运行状态进行优化
对于任何工艺设备而言，其合理的参数配置都将显著提高该设备的运行表现，汽轮机热力系统同样需要在该环节进行科学的优化，借助各种监测工具，以及长期的实践经验，实现最佳的参数组合，不仅可以提高汽轮机的整体性能，还可有效减少能量的额外消耗，提高整体的节能效果。为了实现这一目标，操作与运维人员需要灵活根据热力系统的位置以及管道走向进行优化与调整，确保将热能损耗降低至最低水平；优化中压外下缸以及高压外下缸的疏水系统和高加疏水方式，确定最佳的参数组合。
3.3合理规划操作机制，对凝汽器的运行状态进行优化
保证凝汽器实现最佳真空状态，不仅能够促使电厂汽轮机机组的出力度，同时能够有效控制燃料消耗。可从以下几个方面进行改善：定期检测凝汽器喉部以下位置，确保系统的封闭性能；采用自动化的监控方法，实现对凝汽器的实施控制，并采取自适应的动态调控策略，根据当前的运行水位和水温进行灵活的调整，确保水位处于正常范围之内，水温维持在26℃左右；循环冷却水对于凝汽器的能耗水平影响巨大，因此需要对该系统进行定期检测，保障其能够为系统的换热提供充足可靠的冷却用水。
3.4优化汽轮机的密封系统
在对汽轮机组进行优化的过程中，需要重视其热损耗问题。为了降低汽轮机运行中的热损耗问题，提高汽轮机运行时的节能效果，必须重视对密封系统进行优化。密封系统本身是汽轮机组产生热能耗比较高的重点部位，在对密封系统进行优化的过程中，必须保证汽轮机组的密封性，这样才能够达到降低热耗的目的。不管是在汽缸还是汽阀中，对凝汽器都有一定的要求。在对密封系统进行优化的过程中，必须采取有效措施增强汽轮机组的密封效果，特别是在汽动给水泵紧急停机的情况下，要保证密封水回水畅通，防止油箱进水，才能确保汽动给水泵能够安全稳定运行。在对汽轮机的轴封系统进行优化的过程中，需要了解汽轮机轴封系统的主要功能。轴封系统能够防止外界空气进入到汽轮机，并且可以防止汽轮机内部高温高压蒸汽泄漏到外部，减少蒸汽的泄漏量以及化学补水量，防止高能位工作介质活动到低能位。将先进的密封技术用在轴端汽封过程中，能够提升机组的热功率，减小燃料耗量，对降低电厂的生产成本、提高电厂的经济效益有重要帮助。
3.5优化汽轮机的给水泵系统
在汽轮机优化改进之前使用的给水泵系统是以电动方式完成定速给水的，这种给水方式可以对锅炉给水进行调节，但是存在一定缺陷。如果发电机机组处于低负荷运行状态下，会导致阀门的节流损失增加。因此，需要对给水系统进行优化改进。具体的改进方式是技术人员以变动速度、平移泵的曲线为基础对给水泵系统进行优化设计。将定速给水泵转换为变速给水泵，对给水情况进行自动控制与调节，可以降低在汽轮机组低负荷运行中的能源损耗问题，提高汽轮机运行的节能效果，保证整个发电厂的经济效益。
3.6提高汽轮机的给水温度
为了降低汽轮机在运行过程中的损耗，需要提高汽轮机的给水温度。因此，要调整高压加热系统，可以采取两点措施：一是重视对高压加热器的维护工作。在高压加热器的运行过程中，需要加强对高压加热器的维护，特别是在汽轮机正常运行之前，需要重视高压加热器的日常检查工作，确保高压加热器能够稳定运行。二是加强对高压加热器运行水位的检查力度。高压加热器运行过程中的水位会在很大程度上影响热力循环系统的运行效益，因此在高压加热器的日常运行过程中，要加强对水位的监测工作，防止水位过高或者过低而对电站设备的安全性产生不利影响。
四、结束语
火电厂中汽轮机良好运行是稳定的基础，只有全面提高生产质量，建立起以节能减排、保护环境为理念的创新工作思路，才能全面进行设备优化，从而不断提高我国火电厂汽轮机运行效率，达到节能减排目标，保证火电厂长远持续发展。
参考文献：
[1]李浩.关于火电厂凝汽式汽轮机冷端系统的运行优化策略探讨[J].山东工业技术，2019（06）：179.
[2]咸凤萍，他国山.火电厂汽轮机的优化运行策略探讨[J].电子世界，2017（20）：58-59.