何中强
四川广安发电有限责任公司 四川 广安 638000
摘要：本文根据火力发电厂汽轮机的运行方式及结构材料等，简要分析汽轮机组安全运行及节能降耗的措施。
前言：随着全国火力发电厂小机组的陆续关停，大型机组在全国范围逐渐增多，大型机组的优势在于效率高，环保设施齐全，绿色环保。但环保设施的投入也大大增加了发电厂的成本，随着煤炭价格的不断增加，火电厂的运行成本也随着增大，所以在实际运行中，机组的节能降耗运行将是一个不断完善，不断优化的过程。然而，一切的节能降耗将建立在安全的基础上。本文将根据现场的一些实际经验，简要概述汽轮机组的安全运行及节能降耗措施。
关键词:轴向位移;胀差;焓降;最佳工况
一、汽轮机的运行方式
1、按主蒸汽参数来划分为：额定参数启动、滑参数启动。
2、按冲转时蒸汽的进汽方式可划分为：高、中压缸联合启动；中压缸启动。
二、 汽轮机运行调整任务
2.1、 合理地分配和使用汽轮机寿命。
2.2、 保持正常和稳定的凝汽器真空。
2.3、 保持正常和稳定的润滑油压力、温， 保持正常和稳定的瓦振和轴振。
2.4、 保持正常的轴向位移和稳定的胀差。
2.5、 保持正常和稳定的凝汽器、除氧器水位。
2.6、 保持正常的给水温度。
2.7、 保持正常和稳定的EH油压力和温度。
2.8、 保持正常的监视段压力。
2.9、 及时调整汽机运行工况，使汽机在安全稳定经济的最佳工况下运行。
三、汽轮机组的安全性
3.1、汽轮机的热力特性
汽轮机的热力特性包括蒸汽参数、各级的焓降分配、工作过程，各级的特征参数如反动度、速度比的变化规律以及变工况规律等，因此，热力特性与蒸汽在汽轮机中的作功过程密切相关，直接影响到能量的转换和利用。汽轮机作为火力发电厂中的唯一原动机，要求它能够长期连续安全运行，要做到这一点，就必须充分了解汽轮机的热力特性，对其进行合理地利用和有效地维护。例如，对新投产的机组，要根据压力和温度的变化规律以及材料的强度特性详细订汽轮机的启动曲线;对于工况经常变动的机组，要根据变工况规律去研究机组运行的安全性。
3.2、 蒸汽参数变化对汽轮机的影响
汽轮机运行时，蒸汽初终参数有时会偏离设计值。蒸汽参数在一定范围内的波动，在运行上不仅是允许的，而且实际上也是难以避免的。这种波动在允许范围内变化时，只影响汽轮机的经济性，不影响安全性。但当这种波动超过偏差允许的范围时，则不但会引起汽轮机功率及各项经济指标的变化，还可能使汽轮机通流部分某些零部件的受力状况发生变化，危及汽轮机的安全性。
3.21、新蒸汽压力的变化
a、新蒸汽压力升高
在外扰(负荷降低)幅度较大时，汽轮机会有短时间的超压。此时汽轮机调节系统能快速作出反应，使调速汽阀暂时关闭。因此由于外扰超压主要对调速汽阀及其之前的管道阀门产生了冲击，对汽轮机内部的影响不大。一般管道阀门都有足够的安全系数，因此，不致于造成重大损坏。由于内扰(锅炉调整不当)引起新蒸汽压力升高时，对节流配汽的机组只需将调节阀稍微关小，以保持第一级喷嘴前的蒸汽压力与设计值相等即可，各级内工况并无变化。但对喷嘴配汽的汽轮机将产生一定的影响。
b、新蒸汽压力降低
当新蒸汽压力降低时，汽轮机的理想焓降减少。如果调节阀限制在额定开度，则蒸汽流量将与初压成正比例减少，故汽轮机的最大出力也将受到限制，当新蒸汽压力降低后，只要将汽轮机的功率限制加以限制，就可不加任何措施而使汽轮机长期安全运行。
如果初压降低后仍要保证汽轮机发生额定功率，则汽轮机的流量将大于额定流量，此时会引起各非调节级前压力升高，并且使末几级常降增大。因此各非调节级的负荷都有所增加，并以末几级过负荷最为严重，同时全机的轴向推力增大。此时能否安全运行，必须经过专门的计算来决定。
3.22、新蒸汽温度的变化
a、新蒸汽温度升高
在初压不变的条件下初温升高，从经济性看是有利的。它不仅提高了机组的循环热效率，而且还减少了汽轮机的排汽湿度，从而减少了低压级的湿汽损失，使机组的相对内效率也有所提高。但从安全角度看，新蒸汽温度的升高将使金属材料的变加剧，缩短了其使用寿命，如蒸汽室、主汽阀、调节网、调节级、高压轴封、汽缸法兰、螺栓及蒸汽管道等均要受到影响。因此提高初温时应严格监视这些部件的安全，尤其是高参数和超高参数的机组，即使初温增加不多，也可能会引起急剧的变而大幅度地降低许用应力。因此在大多数情况下不允许升高初温运行。再热蒸汽温度升高对汽轮机的影响，大致与新蒸汽温度的影响相同。
b、新蒸汽温度降低
当新蒸汽温度降低时，会使各级蒸汽温度都降低因此减小了各级的理想降，使各级的反动度增大，致使转子轴向推力增大。如果蒸汽温度降低，又要保持发出额定功率，则汽轮机的流量必须大于额定流量，此时调节级级后压力升高，该级的焓降将减少，故对调节级的安全性没有影响。但对非调节级尤其是最末几级，其焓降和流量同时增大，将引起最末几级隔板、动叶片应力增大。因此，汽轮机在初温降低情况下运行时，必须相应减负荷，使零件内的应力和轴向推力不超过允许值。新蒸汽温度的降低会引起低压级混度的增加，从而增加了低压级的湿汽损失，加剧了对这些动叶的冲蚀作用。因此必要时可以降低初温的同时降低初压，使汽轮机的热力过程线与设计工况下的热力过程线重合，以减少排汽湿度。但此时汽轮机的功率限制就要更大些。再热蒸汽温度降低时，也将使排汽湿度增加。
四、汽轮机组的经济性
在保证机组安全运行的前提下，规范操作，优化调整设备的运行方式，提高机组的经济运行指标，达到节能降耗的目的，在火力发电厂也显得格外重要。在热力设备系统已定的情况下，汽轮机值班人员通过合理的操作调整，主要从以下几个方面提高机组的经济性：
4.1、 保持额定的蒸汽参数，过热器实现一级减温水初调，二级减温水微调，再热汽温以通过调整烟气挡板为主，减温水为辅的调整手段使主再热汽温在额定范围内；
4.2、 保持良好的真空度，尽量保持最有利真空，根据循环水进出口温差、循泵电耗与真空增加所带来的煤耗减少值确定循环水泵运行的方式。
4.3、 保持设计的给水温度。
4.4、 保持合理的运行方式，各加热器正常投运，在安全的前提下维持理想端差运行。
4.5、 保证热交换器传热面清洁，利用机组检修机会对加热器传热面进行清洗等。
4.6、 减少汽水漏泄损失，避免不必要的节流损失。
4.7、 尽量使用耗电少，效率高的辅助设备，汽轮机辅助设备增加了变频功能的，应优先使其处于变频方式下运行。
4.8、 多机组并列运行时，合理分配机组负荷。较低负荷时，可根据机组情况采用变压运行等不同运行方式。
4.9、 尽量回收各种疏水，消除漏水、漏汽，减少凝结水损失及热量损失，降低补水率；降低凝结水的过冷度；保持轴封工作良好，避免轴封漏汽量增大。
结束语：火力发电厂安全运行必然会在运行的过程中控制一定的安全裕度，从而会导致一些不经济的因素。反之，维持机组较高的经济性不可避免减少机组运行的安全裕度，在正常运行期间，我们应始终以安全为重，均衡安全与经济之间的关系，在安全下抓经济，在机组经济的前提下保证安全，这才是火电厂运行的长远之计。
参考文献 《大型汽轮机运行》 山东工业大学
《单元机组集控运行》中国电力出版社
《四川广安发电有限责任公司运行规程》