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摘要：众所周知，火力发电占全国发电总量的70%以上，处于绝对主导地位。因此，火力发电厂作为我国重要的电能生产供应商，其运行状态直接影响到电能的供应。汽轮机组作为火力发电厂三大主机之一，重要程度不言而喻，其耗能水平的高低直接影响到整个火力发电厂的经济效益。因此，探究火力发电厂汽轮机组耗能影响因素和节能降耗措施便具备了重要意义。本文从多个角度出发，对某330MW火力发电厂汽轮机组节能降耗措施进行了分析，以供参考。
关键词：火力发电厂；汽轮机组；节能降耗
随着我国工业化、城镇化的快速发展，能源供需矛盾日益凸显，火电行业的规模也日益壮大，其所带来的能源损耗问题也随之日益严重。因此，火电行业节能降耗工作成为目前经济发展中相当重要的任务。火力发电厂节能降耗需要一个过程，需要不断地去技术创新，在电厂运营过程中找到科学有效的解决方案并付诸实践，切实做到理论和实践相结合。本文针对某330MW火力发电厂汽轮机组节能降耗措施进行了探讨。
1火力发电厂汽轮机组耗能影响因素分析
1.1通流设计和气动热力设计发展滞后
某电厂所用汽轮机组是在引进ALSTOM公司 300MW 原型机的基础上进行设计优化后制造出来的，所采用的技术和制造工艺来源于ALSTOM的设计体系和技术，而当时引进的技术和制造工艺仍属于上世纪 70年代末、80年代初的技术。在汽缸内通流设计上仍存在诸多问题，例如叶片型线设计存在叶型损失、二次流损失和功角损失大，叶片气动热力设计技术水平略低、不准确，高中压各监视段普遍存在超压和超温现象。
1.2汽轮机组通流部分蒸汽泄漏问题突出
汽轮机组速度级动叶片使用的均是铆接围带，长久运行后铆钉头凸出，动叶叶顶汽封齿数量较少，汽封间隙较大，叶顶漏汽量较大。静叶环根部汽封齿数原有设计的也比较少，蒸汽泄漏问题相当严峻。
1.3汽轮机组汽缸、隔板和轴封体变形
汽轮机组存在高中压缸上下缸变形较大、向内张口、低压内缸中分面处存在变形，造成汽轮机通流部分径向汽封的磨损加剧和汽缸、隔板结合面的漏汽，使各监视段温度与设计值相比升高，造成机组的热力性能下降。
1.4高中压导汽管及抽汽管密封结构设计有缺陷
高压六根导汽管、一段抽汽管与内缸（或隔板套）密封采用钟型罩密封结构，中压两根导汽管采用两道密封圈密封结构，由于加工、装配等问题，钟型罩及密封圈密封程度难以达到设计要求，密封性难以保证。高压导汽管钟型罩漏汽导致主蒸汽旁路到高压缸内外夹层之间，再流到高压排汽部分，造成高压缸排汽温度高，机组出力和效率降低；在顺序阀状态下，高调阀开启数量、位置不同导致上下缸温差增大。处于中压缸下部的中压进汽的密封环漏汽将导致再热蒸汽旁路到三段抽汽，导致三段抽汽温度升高偏离设计值、中压缸上下缸温差增大等问题。
2汽轮机组节能降耗具体措施
2.1对高压缸进行升级改造
1）.高压进汽插管密封结构改造。六根高压进汽插管由钟形罩密封改造为叠片式密封结构。此项改造中高压内缸及高中压外缸上半需返回制造厂补充加工，下半高压进汽插管更换工作在机组检修现场进行。
2）.调节级汽封改造。现场更换高压内缸的喷嘴组汽封片。
3）.高、中压缸的夹层冷却蒸汽系统改造。在高压外缸上下半与高压隔板套间安装挡汽板；在高压隔板套和汽缸之间增加一道弹性径向汽封，其汽封体采用焊接方式固定在高压外缸挡汽板上，汽封的径向间隙由甲方提供。这两项改造均在机组检修现场装配。
4）.高压缸通流部分改造。更换高压 1～12 级隔板，隔板汽封由 4 齿改造为 5 齿高低齿结构，对应转子部位加工高齿对应槽道。高压内缸返厂中分面检测并补充加工，高压隔板套返厂中分面检测并加工密封键；更换高压 1～12 级动叶叶顶汽封圈。
2.2对中压缸进行升级改造
1）.更换高中压转子中压 1～9 级动叶片、4-9 级隔板，叶型由 73 型改为 73B 型，此项改造需在机组检修现场装配；更换中压 1～9 级动叶叶顶汽封圈。
2）.中压#1、#2 隔板套返回乙方进行中分面检测并补充加工。此项改造实物返回制造厂加工后在机组检修现场装配。
3）.中压内缸进汽插管更换为叠片式密封结构，此项工作需在机组检修现场进行；中压内缸返制造厂进行中分面检测并补充加工。
2.3对低压缸进行升级改造
1）. 采用新型低压内缸模块，低压 1、2 号内缸改造后为单层内缸。
2）. 更换低压转子正反向 1-5 级动叶片， 更换低压转子正反向 1-7 级隔板；低压内缸对应次末级动叶位置加装汽封片；正反向排汽导流环对应末级动叶位置加装汽封片；排汽导流环返厂补充加工改造低缸喷水减温装置（按照 600MW 机组低压缸设计制造）。
3）. 低压缸两端轴承座加固（在机组检修现场加固）。
4）. 低压调端、电端隔板套更换。
5）. 低压调端、电端隔板套与低压内缸间阻汽片安装。
2.4对汽封进行升级改造
1）. 对高、中、低压缸前后端部汽封，高压进汽平衡环、高压排汽平衡环、中压进汽平衡环汽封全部更换。高压进汽平衡环五圈汽封中有两圈采用错位汽封，高压排汽平衡环三圈汽封中有一圈采用错位汽封。
2）. 此项汽封改造所有内容在机组检修现场装配，汽轮机厂家需给出高、中、低压的通流汽封间隙的调整值。
3）. 原机组拆卸下的旧蜂窝汽封编号整理后保存。
2.5对凝气器进行改造
电站凝汽器是一种特殊的管壳式换热器，壳侧蒸汽接近等温、等压凝结，管侧冷却水对流传热，因此，冷却管外的蒸汽凝结系数很大，而管内对流传热系数相对偏小。为有效降低总体传热热阻，长期来铜管几乎成为凝汽器冷却管的唯一选择。铜尽管具有优良的导热性能，但耐腐蚀性较差，冷却水中含有腐蚀性物质和蒸汽中氧含量增高时，很容易造成凝汽器冷却管腐蚀泄漏。此外，铜管的表面硬度低、耐磨性差，在水流冲刷下变毛，容易结垢，且在垢底产生点蚀，导致传热性能维持时间较短；铜管易腐蚀、磨损，国外一般认为使用寿命 10～12 年。尽管白铜管、铝铜管等多种改良铜管能有效改善抗腐蚀性，但导热性能下降较大，而耐磨性能未有增强。因此，具有优良耐腐蚀、耐磨性、表面硬度高的不锈钢管在电站凝汽器中的应用受到关注。不锈钢管目前使用的主要有 TP304 型和 TP316 型，根据不同的水质工况选择不同牌号的不锈钢。考虑到国家节能减排力度加大，使用 TP 316L 不锈钢作为凝汽器用管材。管束管径减小后，流阻增大，清洁困难。另外增加管束，导致通流面积增加，致使管内流速减小，带来的是换热效果下降，更严重的是流速低于 1.8m/s 时不可避免的造成管内结垢，传热恶化。考虑现循环水流量、换热管内流速设计要求，推荐不锈钢管采用 Φ25×0.7（用于空冷区和迎流区） 和 Φ25×0.5（用于主冷却区） 两种规格，保持凝汽器改造后的总冷却面积不大于现面积 19000 m2，这样管内流速在 2m/s 米，现胶球清洗系统也能正常使用。
3结束语
火力发电厂作为我国的重要能源产业，极大地促进并保证了经济社会的发展。面对煤矿资源匮乏的现状，同时为实现火力发电厂的可持续发展，实行火力发电厂汽轮机组节能降耗的相关方案迫在眉睫。本文对某火力发电厂汽轮机组节能降耗影响因素及相应应对措施进行了粗略研究，希望能为解决汽轮机组能源损耗快问题，提供切实可行的改善方案，提高火力发电厂的经济效益。
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