神华鄂尔多斯煤制油分公司内蒙古鄂尔多斯017209
摘要：在火电厂运行的过程中，空冷技术是一项有效的节能技术，在节约水资源的同时，也能对水资源进行合理的分配，本文就直接空冷汽轮机运行节能进行阐述。
关键词：直接空冷；汽轮机；节能
1直接空冷系统
1.1直接空冷机组
直接空冷机组主要利用环境中的空气来冷却汽轮机组的排汽装置和发电装置。较比湿冷机，它的冷却系统部分更加复杂且系统种类更多。主要包括了空冷凝汽器、真空抽汽系统、排汽管道、冲洗系统和喷淋系统。空冷凝汽器作为直接空冷系统的核心，就是通过外界的空气来为汽轮机排汽进行冷却，所以在设备运行时，一定要重视空冷凝汽器的运行状态，保证它的正常就是保证整个机组运行的安全与经济性。
1.2直接空冷系统概述
直接空冷技术是一种利用环境中的空气来对汽轮机组的做完功的乏汽进行冷却的方法。这种方法相对于我们传统使用的湿冷机而言，系统更为庞大、内部的构造更为复杂。而整个系统的核心就是空气冷凝器，它是利用轴流风机使空气流过散热器外表面，将散热器管束内的排汽冷凝成水，凝结水再经泵送至回热系统，并经汽轮机的抽汽加热后，作为锅炉的给水循环使用。
1.2.1运行特性
直接空冷系统的运行是随着汽轮机组的运行背压变化而变化，这涉及到大气气压和温度。我国东北地区四季分明且昼夜温差变化较大，特别是大气的温度变化大，所以汽轮机的背压变化也会很大且变化频繁，这就导致了直接空冷系统的运行环境复杂化和极强的适应性；而由于受背压的大幅变化影响，末级叶片经常工作于过渡区，其蒸汽中的盐分很容易沉积于末级叶片上，虽然有时被冲刷，但是过分的沉积也降低了叶片的应力作用，从而限制了它的应力水平。空冷叶片的连接部位有良好的热膨胀性，更适应在恶劣环境下运行；另外，直接空冷机组具有相当庞大的真空系统，其容量是湿冷机组的30倍以上，所以它的系统严密性对于机组的运行更加经济合理。
1.2.2结构特点
直接空冷机组低压缸模块是根据我们传统工作中使用的湿冷机组进行改良得到的。因为空冷机组是在高背压方式下运行，这就会造成运行中的变化幅度变大，安全系数较小，所以我们主要改良的部分就是之前湿冷机组的落地轴承座，改良后的轴系工作上更加的稳定，安全系数大大提高。另外我们还进行改进的结构就是空冷机组汽轮机的末级叶片，因为空冷机组在高背压的状态下运行时余速会有严重的损失现象，所以改变叶片的高度，选取最合适的高度值，有利于排汽，并且降低余速的损失。
2电厂汽轮机运行过程中存在的问题
2.1汽轮机组运行中存在高能耗问题
汽轮机在电厂运行过程中能够有效的促进电能、动能和热能的转化处理，在其运行过程中，需要发电机、锅炉、凝汽器、加热器和泵等设备有效配合。汽轮机运行过程中对高能耗问题需要引起高度重视。汽轮机运行过程中，一旦出现漏汽情况时，会导致能耗增加。运行中的汽轮机，外缸和喷嘴室容易发生变形，这种情况下轴端汽封和隔板汽封之间会发生漏气现象，低压缸也会有严重的汽边水蚀情况发生，气阀出现压损，从而导致热力系统发生泄漏。
2.2空冷凝汽器现存问题
空冷凝汽器受外界气候影响较大，特别是对于我国西北地区的电厂来讲，由于常年风沙天气，大量的沙尘会堆积在翅片管处，使翅片管热阻提升，破坏凝汽器正常的传热能力。这种问题并不仅仅存在于西北地区，在其他区域也会存在。而且我国幅员辽阔，各地气候环境差异较大，汽轮机运行过程中存在多种情况并存的问题。因此无论处于哪个城市，电厂都需要全面对汽轮机运行中可能存在的问题进行掌握。
2.3电厂汽轮机运行中节能降耗的操作基础条件
电厂汽轮机运行过程要想达到节能降耗的效果，则需要从经济层面和技术层面进行综合考虑。通过认真计算投入与产出之间的经济效益，避免盲目节能而无视实际经济效益的现象发生，对运行改良成本与实际节能收效进行对比，确保节能过程中通过节省电厂运营费用，从而提升电厂的实际经济效益。当前电厂在不断发展过程中，汽轮机运行中已具有十分成熟的技术保障，通过对汽轮机进行技术改良，能够对汽轮机能源转化率与热效率状况进行不断提升，以此来达到降低能耗的目的。
3直接空冷系统
3.1运行特征。在运行直接空冷系统时，直冷机组的冷却系统会收到汽轮组的影响。由于我国地大物博，在很多地区四季变化明显，温差较大，这就使得运行环境变的非常复杂，必须加强直冷系统对环境的适应能力，推动汽轮机背压改革创新。在进行运作时，叶片的工作强度有可能会不断加大，极易出现过度使用的现象，而空气中的盐分在此时也极易沉淀，虽然在日常护理中会被清洗，但是在过度使用情况下还是容易对叶片产生较大影响，使得整体使用性能不断下降。但如果使用空冷叶片，由于其具有良好的膨胀性，所以在很多恶劣的环境下还是可以正常使用。与此同时，在配置直冷系统时我们一般还会附有真空系统，容量也非常巨大，是平常容量的十倍以上。为了使得大容量真空系统可以更好的使用，我们必须加强系统设计，加强各部件的布局。
3.2100MW直接空冷机组的运行优化
3.2.1100MW直接空冷系统设计优化的目的
对于100MW直接空冷系统而言，其要求也较高，是传统湿冷系统无法比拟的，一般需要较高的背压和较小的换热系数。为了满足这些高要求，这就必须使得冷凝汽轮机可以大面积进行换热排气。因此在设备投资费用上就会直线上升，所以为了保证100MW空冷机组的高效率运行就必须对设计进行优化，降低成本运行，采用多方面的经济方法进行比较。例如，我们可以合理地进行背压设计，将其他主要元件的配置参数进行调整等等。
3.2.2设计参数的选取
对于100MW空冷机组而言，气温是最根本的保证，它直接影响到了设计要求，也决定了型号的选择。为了使得电站可以正确运转，加大对100MW空冷机组的保护，可以使得电站的经济效益提升。
①年平均气温法。第一，我们需要对器官值进行抽样，按照从大到小的原则进行分配，而气温值应当以年平均小时内的气温值为准，最终形成统计图表。第二，根据统计图表上的数据来绘制器官频率曲线，如果曲线正负两极面积完全相同，则相应的气温点就是设计气温。②6000h法。年平均气温为基础，所有年份中的小时气温进行有效统计，6000小时以内所对应的气温就应当是设计气温。③30%频率曲线法。通过对频率曲线进行观察，我们可以发现图中设计气温所对应的点数在40%左右。按照理论分析，这些气温都应当是实际运行的气温，对于机组的设计具有启发作用。但如果我们从不同的角度进行分析，例如从功能系统进行分析，如果环境可以维持在5℃，则不会对机组产生任何冻结的效果。那如果从基础角度进行分析，5℃可能造成很多负面影响，例如被压效果会阻塞，气温不再出现任何波动，这对机组不会产生任何影响，直接影响到电厂的效率。这对气温温度进行分析时，如果当地的气温低于-10℃，此时的气压会随着气温的升高而不断的变化。在气温升高的影响之下，许多变化速率也在发生变化。此时背压的增幅在不断变化，这就给电厂的经济效益带来了一定影响。正因如此，无论是在何种环境之下，高温或者低温都应当对直接冷却系统进行分析，尤其是对直接冷却系统中的冷凝器进行分析，而我国北方冬季已经进行了大量实践，可以通过实践总结出经验，最大限度地提升利用效果，使得电厂的运行更加经济。
4结束语
综上所述，发电厂的空冷技术是一项高效的节水技术,它不仅可以节约宝贵的水资源,还可以合理的调节富水地区的水资源分配。对于我国而言,我国北方地区空气较为干燥,水资源较为匮乏,但是煤炭资源却异常丰富,采用直接空冷机组的运用和推广变得非常具有价值和意义。随着当前电力系统的快速发展，需要不断提升先进的技术来满足电力节能的需要，达到电厂运行经济性的目的。
参考文献
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[2]闫炜，项志平.浅析电厂汽轮机运行节能降耗[J].山东工业技术，2015（1）.234-345.