鲁晓东
四川广安发电有限责任公司四川广安638000
摘要：随着我国经济水平的不断提高，为促使电力企业稳定立足于竞争激烈的市场中，应确保发电厂汽轮机运行的稳定性、安全性，并且重视节能降耗问题，这就需要找到汽轮机能源消耗的原因，比如：真空系统密封原因、汽压、温度能源原因等。在此之后，选用针对性措施解决问题，促使发电厂汽轮机运行实现节能降耗。
关键词：工业汽轮机；技术特点；发展趋势
引言
面对急剧的社会和经济扩张，中国的工业标准也稳步提高，中国的工业生产如今对工业机械的安全性和可靠性提出了更高的要求。蒸汽轮机结构复杂，故障率高，在工业生产中，如果故障无法及时控制和解决，将造成更大的危害，因此，探索汽轮机故障诊断技术具有重要意义。
1汽轮机在使用过程中常见的故障
1.1调速系统存在故障
比如某电厂300MW机组N300-16.7/538/538-II型号汽轮机，可能引发汽轮机速度调整体系故障的原因有很多，首先，汽轮机速度调整操控系统电液转化信号故障会引起调速部件来回移动，导致汽轮机转速发生改变；其次，如果调速部件长时间运转，连杆万向节部件、定位销部件、连接套很容易出现损坏，导致空隙变大，也会引起调整转速延迟，操控系统超调，转速反复变化等；最后蒸汽质量较差、机器喷嘴、调整速度汽门和汽轮机缸体连接地方存在积累污垢，也会引起调速体系故障，导致汽轮机转速运转不稳定。
1.2润滑油中的水分严重超标
由于汽轮机润滑油当中水分比重严重超出标准，导致汽轮机轴承的金属外表直接和多余的水分接触，从而引起轴承发生出现不同程度的磨损和腐蚀。也正是由于汽轮机出现腐蚀问题，给其正常地运转使用带来了较大的影响，最终导致各种汽轮机故障纷纷出现，给使用方带来较大困扰。汽轮机润滑油当中水分比重远远超出标准的主要原因是汽轮机汽封部件漏气，以致很多水汽在汽轮机正常运转时慢慢进入润滑油当中，最后使得润滑油的水分比重不断升高。
2工业汽轮机的技术特点
2.1较高的转速
工业汽轮机在实际应用过程中，其转速可达20000r/min,单级的可达33000r/min。虽然体积较小，但其单机功率可达十几万千瓦，这是内燃机、电机等其他动力机械所无法比拟的。同时，工业汽轮机可与被驱动机械直接联接，无需采用齿轮增速机构。不仅如此，汽轮机还可以平稳、灵敏地与这些被驱动机械（如压缩机、鼓风机和泵等）以相互协调地实现变速运行，同时适应生产流程工况条件变化的需要。
2.2所具有的其他特性
工业汽轮机的起动钮距较大，起动升速平稳，磨损量小，连续运行时间长，有完整的自动调节和保护系统。此外，汽轮机更易满足防爆、防火的要求，在电源发生事故时，因为有一定的蒸汽储备不会像电机一样突然停止运行，使系统运行的安全性得到了进一步保障。
3工业汽轮机的技术发展趋势
3.1提高工艺水平
保证设备装配质量:安全只能通过良好的安装来保证，因为安装前必须彻底检查和消除安全，必须采用化学方法消除现有管线，安装环境也很重要，直接影响操作。因此，应注意特别高的装配高度和高水平的油系统技术。
3.2大型铸锻件的生产
在汽轮机结构设计时，应考采用新设计方法，使结构紧凑，尽量减少镍基合金使用量。要达到这一点，在电厂设计和透平的结构上应有一个完全的新概念。同时，在材料的研究上也要使铁素体钢的强度达到最大。大型铸锻件汽缸、转子等整体采用镍基材料不但难度大，且费用十分昂贵，解决镍基材料与铁素体钢的焊接或连接方式也成为突出的问题。
另外，镍基高温合金的无损探伤检查技术也是当前正在重点研究和发展的项目。
3.3超高压通流部分和结构的优化设计
对先进的超超临界汽轮枧增加的一只超高压缸的设计显然有其特点和困难之处。由于初始温度和压力的提高（且采用二次中间再热），与同等功率的超临界机组相比，随着机组的总焓降的增加，质量流量下降；随着初参数的提高进汽蒸汽比容明显下降，机组的进口容积流量下降。比较小的容积流量，会使叶高和出气角较小，增加该缸通流部分设计的难度。合理选取级数和级的反动度，有效减少二次流损失是实现该缸通流部分优化要重点考虑的问题。在超高压部分能量的密度比较大，对转子的稳定性、能量密度将造成转子设计方面的困难。因此，必须注意转子的刚性，注意把静止部件和转动部件之间的漏气减小到最小。对先进的超超临界汽轮机，高温部件的强度与冷却仍是一个突出的问题。虽然采用的镍基材料有较高的高温强度性能，但由于材料的昂贵，仍要重视高温部件的冷却，这里包括超高压缸以及二次再热后的开始段通流部分，积极采用各种转子、汽缸等的冷却技术与结构优化设计，减少镍基材料的用量。
3.4继续提高产品的可靠性
可靠性是产品赖以生存的基本质量指标。工业汽轮机不但面临着与大型电站汽轮机所具有的相同问题，而且它还有要求运行范围广、转速高、变转速以及无备用机组等特殊问题。例如小型机轮机通常能连续运行三年；多级汽轮机则除了保证连续运行三年外，还必须保证使用寿命达20年及以上，设备的年强迫停机率不大于0.2%-03.%，年有效利用率（指运行时间）达96%-98.5%。
3.5不断提高效率和转速
工业汽轮机的单机功率一般较小，而其排汽常在工艺流程中加以利用。因此，传统的设计概念往往只注重保证可靠，便于制造，降低成本，而忽视提高效率，而现在则对效率提出了更高的要求。目前，小型汽轮机的效率已达到70%-75%，而多级工业汽轮机的效率则达到70%-87%。
工业汽轮机的转速随其型式及用途不同，变化范围极广，最低为1000r/min左右，转速较高的如多级工业汽轮机可达20000r/min，单级工业汽轮机的最高转速可达33000r/min。提高汽轮机的转速可使机组小型化，以此可降低工厂的投资成本；机组易于维修；同时也可提高被驱动机械（如离心式压缩机）的效率，降低机组制造及运行成本。
3.6加热系统技术改造
发电厂通过燃烧煤来加热水，从而蒸汽驱动车轮，造成水加热过程中部分热量损失，水温过低，从而增加了燃油消耗，需要对水温进行控制和重组。通常通过调整高压加热器的注射速度来进行控制。在正常开关操作中，车轮严格按照标准操作，及时增加或减少高压加热器。车轮维护需要及时维护设备状态，以避免不必要的能耗。同时，保持高压加热水位的稳定性，及时清洗管内的量，增加传热也很重要。加大高压加热器的维护力度，定期检查供热和冷却水设施等设施的空气密度，以避免泄漏导致的能量损失，因为泄漏无法通过冷却水管路输送水。
3.7汽轮机调节系统的优化改造
以透平油为工作介质，利用机械液压方式作为传统汽轮机配备的调节功能系统，进行汽轮机的载荷与转速的调节。在改造优化过程中，可以引入数字化的技术，采用数字电液调节系统，保证调节系统的灵活性，可以进行数据的采集，显示结果直观等特点。同时，数字化的调节系统具备报警、保护、超速控制、制图输出等功能，便于汽轮机的时时监控，有效地提高机组的运行控制能力。
结束语
综上所述，工业汽轮机以其较高的可靠性，以及宽广的转速及功率范围，在现代工业生产进程中起着重要作用。目前，其正向着高转速、高功率、高效率、高可靠性、高精度、高自动化程度的方向不断发展，同时对其中、低能量品位排汽的梯级利用也能有效满足当前节能降耗的发展理念。
参考文献
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