（神华亿利能源有限责任公司电厂内蒙古鄂尔多斯014300）
摘要：汽轮机节能降耗对提升发电厂运行效益有着重要意义，亦符合未来环境影响企业的发展趋势。文章以当前国际能源形势与环境问题为背景，分析了造成发电厂汽轮机组能耗的主要因素，阐述了电厂汽轮机组节能降耗的原理，并提出了多种汽轮机节能降耗策略与措施，希望对类似电厂汽轮机节能改造有所助益。
关键词：发电厂；汽轮机；节能降耗
当前能源市场竞争愈演愈烈，作为二次能源的主要生产单位，电厂的经营形势也变得更加严峻。目前对于电厂而言，其提升自身经济价值的措施是有效的节约能源与降低消耗。通过对输送途径进行有效的保护可以有效降低能源输送过程中的能源浪费。众所周知，电厂的运行离不开汽轮机，但是汽轮机在运行时会大量消耗能源，因此需要我们对汽轮机的相关运行过程进行一定的调节，从而节约能源与降低消耗，提高电厂的经济效益。
一、电厂汽轮机特点及工作原理
1、电厂汽轮机特点
（1）具有较高的热效率。实际上，供热机组的热效率高达80%，而凝汽式汽轮机组的综合热效率也可以达到40%；
（2）具有较高的热经济性能；
（3）具有较长的使用寿命，经久耐用，可以使用各种比较廉价的燃料等；
（4）作为一种可以连续工作的回旋机械，汽轮机的单机功率非常大；
（5）在运行过程中，汽轮机主机具有较高的稳定性能，事故的发生率很低，在通常状况下，使用三年左右以后才需要进行一次大型维修，这也使得设备的利用率大大提升。
2、工作原理
由于汽轮机主要是一种能够借助蒸汽的热能完成做功操作的旋转机械，所以其工作原理即为把热能转变成机械能的基本理论，其中主要包括以下两种原理：
（1）冲动作用原理。此原理主要指的是在汽轮机当中，在高速蒸汽通过动叶汽道的时候，其流动方向会发生变化，所以会对叶片构成一定的冲动力，进而推动叶片发生转动，并产生机械功；
（2）反动作用原理。此原理主要是指在汽轮机当中，当蒸汽在由动叶片所组成的汽道当中逐渐发生膨胀与加速现象的时候，其流动方向会发生改变，所以就会对叶片产生一定的冲动力，从而推动叶片发生转动，进而做功。冲动作用原理的基本特点是汽流在动叶汽道中并没有发生膨胀与加速，而仅仅是方向发生改变。而反作用原理的基本特点是汽流在动叶汽道中不仅会改变方向，并且还会发生膨胀与加速。
二、影响火力发电厂汽轮机功耗的主要因素
1、气压与温度
火力发电厂的汽轮机组运行时，周围环境的气压与温度对于其运行效率有着直接影响。若汽轮机组水压较低又无法及时调整燃料燃烧，这使得汽轮机组蒸汽流量也会大大增大，使得机组蒸汽气压降低，运行效率下降。同时，锅炉运行时，若吹入空气比重提高、燃料供应不足、喷水量增大，造成锅炉受热面出现严重积垢，这使得整个机组需要消耗大量热量，其运行效率不断降低。
2、出力系数的影响
在火力发电厂汽轮机运行的过程中，其能耗会受到出力系数的较大影响。而在我国电力网络运行过程中，电力负荷会存在很大幅度的变化，极易造成较大的峰谷起伏，因此，为了能够有效适应电力负荷的波动，汽轮机必须要进行不断调整，而在此过程中也会增大其能耗。
3、通流性
火力发电厂汽轮机运行时，通流性对于汽轮机组的蒸汽做功有着直接影响，如果通流性不足，会导致汽轮机组耗费大量的能源。若汽轮机组运行时，能够有效改善其通流面积和气流量，从而提高汽轮机组缸内效率，可以使汽轮机组能耗大大降低。
4、气缸效率
通过对我国火力发电厂生产运行情况分析可知，目前我国自行生产的设备在维护与安装方面都存在着不同程度的缺陷。在一般情况下，从设计方面分析可知，汽轮机组的气缸效率会远远低于其设计的数值，这与国际水平相比还存在着一定的距离。无论在何种工况下，气缸效率的下降都会对整体能源的消耗能量产生一定的影响，因此就大大增加了汽轮机的能耗。
三、火力发电厂汽轮机组节能降耗措施
1、对汽轮机热力系统进行完善
热力系统设计的合理与否直接影响着机组运行的安全与可靠。针对该系统开展合理的优化升级既有助于提升系统运行稳定性，还能够减小能耗，节约成本，实现经济效益的提升。可以说，只有确保整个热力系统长时间维持稳定且优良的运行状态，才可以真正确保汽轮机整体经济功能的全面发挥，因此针对热力系统的改进应从下述三个方面着手：首先，在热力系统的设计和使用中，针对其存在的工质利用率不足现象，应当最大化保障工质的回收再利用比率，全力规避工质的无端浪费，从设计层次提升能量使用水平，从而提升机组运行效率和经济性效益。其次，阀门泄漏问题的治理。热力系统存在的泄漏问题对于机组经济性能的发挥亦有着巨大影响。根据国内外各电厂实践表明这一问题对机组效能的影响虽大，但只需进行一定的小比例投入即可获得良好改善。可以说很多时候这一改进的产出比远远优于对通流环节的改造。有鉴于此，在节能降耗中应首先加强对阀门密闭性的管理。再次，合理调控加热器端差。加热器端差过大表明设备运行水文相对不足，其原因在于疏水阀门的调节不过关。通常来说，加热器水位的不足会引发串气现象，这会导致换热管道的振动，进而引发阀门泄漏，对加热器疏水管路造成损伤。鉴于加热装置水文控制精度的不足，在实际使用中应以下端差为控制标准，并适当上调报警警戒值。
2、使凝汽器保持最佳真空状态
凝汽器运行过程中，排汽通过凝结和冷却转化为水，在汽轮机组中形成高度真空状态，蒸汽不断膨胀，持续做功。凝汽器是汽轮机组的关键部分，其运行状态对于汽轮机组的运行效率有着直接影响，所以为了确保凝汽器的安全性和经济性，尽量使凝汽器保持最佳真空状态，从而降低汽轮机组能耗。
3、控制给水温度
给水温度会严重影响火电机组运行过程中的燃料数量。
（1）检查机组的加热器。密切观察加热器的密封性，保证高加筒体、水室隔板、加热器钢管的密封，一旦出现漏气，需要立即进行对应的处理措施，进而消除安全隐患。当高加筒体的密封性差时，会降低蒸汽同水进行热交换的效率，导致蒸汽发生短路，影响给水的温度。当水室隔板的密封性差时，会形成给水旁旁路，影响给水的温度。
（2）保证投入率。对机组进行相应的启停操作时，需要严格按照规程进行，保证水位的稳定性，提高运行与维护的效率，尽量避免换热管出现泄漏的情况，有效对换热管内的积垢进行处理，使用规范化的操作程序，尽可能降低管内的沉积，提升其投入率。
（3）为了有效的保证主设备和辅助设备的经济性，需要维持加热器的水位。
4、改造汽轮机，保持有效的机组运行效率
为了让汽轮机更好地达到节能降耗的目的，能对陈旧的汽轮机实施改造。凝汽器作为汽轮机中的关键部分，可以体现出汽轮机组的发电效率，在必然程度上对机组的安全运行形成了影响，让汽轮机的技术改造变成一定趋势。改造汽轮机能从对凝汽器真空、凝汽器端差与凝结水过冷3个方面开展探讨，通过改造能大大降低机组的大修几率，同时使机组的停机时间缩短了，确保了机组运行的安全性与经济性，全方位地完成了节能降耗。
结语：汽轮机节能降耗是当下发电厂运行管理的重要内容，其对提升电厂运行效益有着重要影响。造成汽轮机能耗的因素是多方面的，包括汽缸工作效率、机组通流性、汽压温度、出力系数等，对汽轮机的节能减排要从技术改造与管理两方面入手，通过多种措施手段稳固及提升汽轮机机组工作效率，降低其能量消耗。
参考文献
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