安明强
黑龙江华电齐齐哈尔热电有限公司 黑龙江齐齐哈尔 161000
摘要：随着经济社会的发展，居民对电力资源的需求不断扩大，为了满足人们对经济增长的电力需求，国家不断建设电力工程。火电厂作为电能生产的场所，在生产过程中需要耗费大量的煤炭资源、水能、电能，大量燃烧煤炭产生了二氧化碳和硫化物，不仅污染空气，而且影响发电效率。当前国家大力建设资源节约型、环境友好型社会，火电厂作为电力生产企业，必须积极响应国家号召，降低火电厂发电运行的资源损耗。对电厂汽轮机运行中节能降耗的对策进行分析，旨在为业界提供有益借鉴。
关键词：电厂；汽轮机；运行；节能降耗
中图分类号： TL4 文献标识码：A
1汽轮机结构
汽轮机是一种旋转式蒸汽动力装置，是现代火电厂的主要的发电设备，将蒸汽热能转换机械能。当锅炉的蒸汽进入到汽轮机后，经过环形配置的喷嘴和动叶，可以将蒸汽的热能转换为汽轮机转子旋转的机械能。汽轮机一般在高温高转速环境下运行，是一种精密设备，和锅炉、发电机、凝汽器、加热器和泵等构成，相互配合共同运转。汽轮机的种类比较多，按工作原理汽轮机可以分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机；按照热力性能可以分为凝汽式汽轮机、供热式汽轮机、蒸汽汽轮机、背压式汽轮机；按照结构可以分为单级汽轮机和多级汽轮机；按照用途可以分为电站汽轮机、工业汽轮机和船用汽轮机[1]。本文主要探讨了电站汽轮机，电站汽轮机主要由转动结构和静止结构两部分构成，转动结构包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等；静止结构包括进汽、汽缸、隔板、汽封和轴承构成。
1.1转动结构
转动结构由主轴、叶轮、动叶片和联轴器等构成。叶轮是汽轮机转子的一部分，是装有动叶的轮盘。叶轮在运行过程中，容易受到气体的腐蚀或者粉尘颗粒的磨蚀，从而加速叶轮损坏或者老化；转子一般由合金钢段铸造加工而成，在高压转子调速器端用刚性联轴器和长轴连接，根据加工工艺，转子可以分为套装转子、整锻转子、焊接转子、组合转子。动叶片安装在转子叶轮或者转鼓上，接收喷嘴叶栅射出来的高速汽流，并将蒸汽动能转换为机械能，带动转子转动[2]。联轴器是连接汽轮机各个转子，同时，将汽轮机扭矩传送给发电机，常用的联轴器有刚性联轴器、半挠性联轴器以及挠性联轴器。轴承主要承受转子的重力，根据重力重心确定转子在汽缸中的位置。
1.2静止结构
汽缸是汽轮机的外壳，将汽轮机的流通系统和大气分隔，形成封闭的汽室，确保蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换，喷嘴室、隔板、隔板套等一般安装在汽缸，并连接进汽、排汽管道。汽缸的中压段和高压段采用合金钢、碳钢铸造，低压段压力比较小，一般选择型钢和钢板焊接；汽封是密封装置，主要防止蒸汽泄露和空气漏入汽缸，根据不同的位置，汽封可以分为隔板汽封、通流部分汽封、轴端汽封[3]。
2汽轮机工作存在的主要问题
机组的结构设计存在缺陷。与世界发达国家相比我国的汽轮机机组水平还存在明显差距。较为突出的表现在机组的结构设计还有不少缺陷，有些问题甚至严重制约着汽轮机工作效率的提升。如针对通流面的设计上我国现有技术水平还有很大不足，不能很好地改善设备的温度密闭性，直接造成了大量能量无故流失，没有发挥汽轮机的应有作用[3]。热力系统设计存在不足。汽轮机有着自身复杂的组织结构，一旦某个组织出现问题就难以将很多功能发挥出来，使节能降耗的目标很难实现。热力系统设计如存在不足，不仅会影响汽轮机的工作效率甚至还会带来不少安全隐患，进而产生一系列的工作故障。
而处理这些故障并非易事，因为机械的构造极为复杂，成功修复需大量人力、物力、财力，这样不仅使机器工作效率大大降低，而且也带来不必要的经济损耗。但在现阶段我国的热力系统设计的确还有很大的提升空间，值得业界高度重视。空冷凝器工作欠缺稳定。汽轮机中有一个非常重要的组成部分——空冷凝器，这是换热设备中的一种，一旦其稳定性出现问题就很容易导致对外界环境影响的抵抗力出现严重下降。特别是在出现风沙情况时极易给空冷凝器的排热带来阻碍，使得热传导性出现严重问题，从而影响汽轮机的正常运转。事实上空冷凝器工作欠缺稳定的情况在我国还广泛存在，如不加以解决电厂汽轮机节能降耗就只能沦为空谈。
3 电厂汽轮机运行中节能降耗的主要对策
3.1进一步优化冷凝器
冷凝器是确保汽轮机正常运行的重要前提。机组在日常运行过程中就一定要切实开展优化工作，可利用凝汽器的直空抽气系统辅之以优化。在理想状态下，应当在真空环境下进行内部优化，这样做非常利于提升机组运行效率并提高热力循环的工作效率。对凝汽器的优化主要有三方面 ：改变冷却水的温度、提升真空的密闭性、减少热负荷。在这个过程中需特别注意定期检查，即要定期对真空系统的连接处、各大阀门进行认真检查，及时发现问题并解决问题，确保冷凝器能够在长时间内都处于正常工作的状态。
3.2坚持做好汽轮机组的日常管理和维护
机组在汽轮机运行中提供动力，一旦机组发生故障，就会影响到汽轮机的正常运行，不利于电能的稳定生产。在电厂集控运行中，需要定期对机组进行维护处理，做好日常管理工作，保证机组运行的稳定性。可以制订合理的检查维护制度，安排专门的管理人员和维护人员定期对汽轮机机组进行检查，一旦发现机组运行异常，需要立即上报领导，并迅速做出维修处理。定期对关键机组设备进行维护，必要时立即更换，防止因设备老化、破损等导致事故发生。维护人员应当重视对机组高压设备的检查，定期清理高压管道，不可积存杂物，使管道内保持干净、畅通，保证高压设备的传热效率。
3.3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。
3.4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。
结束语
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。
参考文献
[1]陈冯健.电厂汽轮机运行的节能降耗研究[J].湖北农机化,2019(19):83.
[2]谢光炜.电厂汽轮机运行的节能降耗措施[J].科技创新导报,2019,16(27):67+69.
[3]折利军.浅析电厂汽轮机运行的节能降耗的策略[J].冶金管理,2019(15):126+128.
[4]任皓雪.电厂汽轮机运行的节能降耗探讨[J].资源节约与环保,2019(03):28.
[5]顾振东.加强电厂汽轮机运行的节能降耗的策略探析[J].通讯世界,2019,26(03):148-149.