李大庆
大庆石化公司热电厂
摘要：通过对节能技术应用和汽轮机优化改造的分析和探讨，揭示了汽轮机在火电厂中的重要作用和地位。响应国家节能减排的号召，积极探索设备的优化升级，加强维护和监管，能有效提高汽轮机运行功率，实现节能降耗，为我国电力工业的发展发挥积极作用。
关键词：汽轮机；节能技术；优化改造
1、 电厂汽轮机结构组成及工作原理
汽轮机又称蒸汽轮机，是火力发电厂使用的一种旋转蒸汽动力装置。高温高压蒸汽通过固定喷嘴加速气流，然后喷射到叶片上，使装有叶排的转子旋转，并在外部工作。它具有功率大、效率高、寿命长等优点。水轮机的主体结构分为两类：固定部分和转动部分。固定件包括汽缸、滑销系统、隔板、喷嘴、汽封、轴承等固定件；转动部分主要包括主轴、叶轮、叶片、加强件、围带等紧固件。汽轮机的工作原理是将蒸汽热能转化为外燃旋转机械，将锅炉产生的蒸汽转化为汽轮机，再经过一系列环形喷嘴和叶片，将蒸汽热能转化为汽轮机转子转动的机械能。在汽轮机中，能量的转换是以不同的方式进行的，这就构成了汽轮机不同的工作原理。同时，汽轮机除主体结构外，还包括蒸汽系统设备、凝结水系统设备、给水系统等辅助设备，共同作为电厂的发电机组。
2、 汽轮机节能技术在电厂的应用
2.1汽轮机运行能耗因素
汽轮机作为电厂的主要机械设备，经常消耗大量的能源材料来产生所需的电能。其能量转换效率低，主要是由于汽轮机的技术原因。目前，我国汽轮机的技术水平与世界先进水平还有一定差距。汽轮机技术改造进展缓慢，直接导致国内电厂汽轮机效率低、能耗高；汽轮机运行负荷不受重视，导致汽轮机运行参数不足，增加能耗；在汽轮机运行过程中，真空泵是制约能耗的因素之一。当真空泵温度过高时，凝汽器真空度增大，热循环系统工作效率降低，能耗相应增加；最后是汽轮机在启动过程中的影响因素，主要表现为工作人员主要关注汽轮机启动的速度，而忽略了启动的温度因素，使得设备不能在温度要求的范围内强制启动，容易引起一些问题。
2.2汽轮机节能技术的实施
基于以上原因，汽轮机节能技术可以从以下几点来实施。首先，加强汽轮机技术的改进。电厂工作人员要更加重视汽轮机技术工作，优化和改进常规机械设备，同时也要注意汽轮机辅助设备的改进，适当投入一定的人力物力进行设备升级，如循环水泵、抽气设备等，减少不必要的资源浪费；其次，根据生产需要调整汽轮机运行负荷。合理调整汽轮机运行负荷，不仅关系到安全生产，而且关系到节能降耗。在汽轮机的长期运行过程中，其自身的运行功率和状态将发生变化。定期检查设备运行情况，调整汽轮机运行负荷，确保汽轮机整体运行质量；三是加强高压加热设备的维护。设备维修人员需要加强高压加热设备检查，定期开展加热器钢管是否运行、排放、滴漏等特种设备维护维修活动；热水室隔板是否完全密封。同时，要注意高压加热器的电路。高压加热器在长时间工作过程中，存在电路老化现象，容易引起电路短路问题，进而影响整体换热效率，导致能耗增加；四是调整汽轮机开度方式。汽轮机只能在规定的标准气体温度下开始工作。为减少预热时间，主汽阀的蒸汽压力可通过高开低运行来降低，可开启真空断开阀，降低冷凝器真空度，缩短开启时间，降低能耗。五是注意汽轮机停机节能技术。汽轮机在工作过程中，根据生产要求，必须停止汽轮机。
一般停机过程包括两个参数：滑动参数和固定参数。滑动参数下的停机可充分利用锅炉余热，加速相邻部件的冷却效果，避免汽轮机汽缸温差过大，对叶片的清洗起到一定作用。停机后，气缸温度相对较低，可及时进行维护。因此，滑动参数停机成为节能的首选方式。
3、 电厂汽轮机优化措施
为保证汽轮机安全生产，保持设备长期稳定工作状态，必须不断优化汽轮机及其辅助设备，全面提高汽轮机运行效率，节能减排实用性。
3.1供热系统技术改造
火电厂依靠燃煤加热给水，然后产生蒸汽驱动汽轮机工作。在加热水的过程中，会有一部分热量损失。同时，当给水温度过低时，会增加燃油消耗，这就要求给水温度的控制和转换。一般来说，可以通过调节高压加热器的输入速率来控制。在正常切换过程中，汽轮机严格按照标准规范操作，高压加热器及时增减。汽轮机维修人员需要及时保持设备状态，避免不必要的能耗。同时，要保持高压加热器水位稳定，及时清理管道内的垢，提高传热效率。加强高压加热器的维护，定期检查冷却水等加热器设备的气密性，避免高压给水因泄漏无法通过冷却水管而导致给水温度过低而造成能量损失。
3.2凝汽器系统改造
汽轮机工作时，取决于蒸汽的工作，蒸汽压力相应降低。一般来说，压降越低，蒸汽的工作就越多。这就要求凝汽器内的压力保持最佳真空状态，以保证汽轮机工作效率。冷凝器的真空密封性可以测试。凝汽器真空度不合格后，及时进行维护和封堵。此外，应定期维护泵送设备，确保工作水箱水温恒定、水位正常。最后，严格控制循环水的质量，避免凝汽器管结垢，影响换热效率。定期检查橡胶球清洗系统，确保操作效率。
3.3汽轮机开关的优化调整
合理优化调整汽轮机启闭过程，可以达到节能减排的效果，降低成本。汽轮机启动过程中，严格按照标准执行，确保所有操作在规定时间内完成，减少汽轮机设备不必要的运行时间，缩短机组启动时间，进而降低成本；汽轮机停机时，也有运行节点。可及时停止循环泵、凝结水泵等高耗能设备，启动小冷却水泵，完成主机的润滑冷却效果，提前实现循环水泵节能的目的。
3.4汽轮机调节系统优化
以汽轮机油为工作介质，机械液压系统作为传统汽轮机的调节功能系统，对汽轮机负荷和转速进行调节。在改造优化过程中，可以引入数字技术，采用数字电液控制系统，保证控制系统的灵活性，进行数据采集，结果直观显示。同时，该数字控制系统具有报警、保护、超速控制、绘图输出等功能，方便汽轮机的持续监控，有效提高机组的运行控制能力。
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