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摘要：近年来工农业发展速度的加快，社会对电能的需求量不断增加，在这种情况下电厂运行的稳定性至关重要。汽轮机作为电厂重要的设备之一，需要保证其运行的安全性，所以在其运行过程中加强对其各项参数和变化进行监视具有极其重要的意义。这样可以根据监督的各项参数，对机组运行不断的进行优化。
关键词：电厂汽轮机；能耗；运行优化
0引言
汽轮机在进行启动时，首先通过开大汽阀，使得进入汽轮机内部的蒸汽流量变大，使得汽轮机得以运行。要想实现汽轮机功率的改变，只需要进行汽轮机蒸汽参数的调节。通常而言，汽轮机调节阀的开关方式有两种。一种为单阀调节（节流配汽），即通过调整汽轮机蒸汽参数来进行调节；另一种为顺序阀调节，即通过喷嘴来实现蒸汽阀门的开关。
当前汽轮机的配汽方式主要是复合型的配汽方式，这种方式在启动或者低负荷阶段，都可以通过单阀的方式来实现汽轮机的运行，也可以在额定负荷下，通过顺序阀来实现汽轮机的配汽运行。这种复合型的配汽方式在高负荷作用时，可以有着相对较高的效率，然而在低负荷作用时，这种配汽方式的弊端逐渐凸显，即节流的损失很大。为了实现汽轮机运行的优化，故对汽轮机的配汽方式进行优化，实现节能降耗、提升经济性的目的。
1电厂汽轮机耗能分析
1．1汽轮机的启停耗损
汽轮机的启停过程是转子应力的变化。汽轮机在运行情况下，转子表面蒸汽参数发生升降，转子内部处于不稳定的温度场，转子长期在这种高温、高压下持续工作，如果参数处理不当，启动停止的过程中会产生较大的损耗，最终导致降低汽轮机工作效率较低，同时减短汽轮机的使用寿命。
1．2汽轮机组能量耗损
电厂整体运行中，汽轮机是实现所能量转化的原动力。其运行的复杂、配合的复杂是导致能量损耗的重要原因。其中较为明显的表现是汽轮机的汽阀，通常汽轮机的的汽阀分为单阀调节和顺序阀调节。单汽阀的调节是通过汽轮机蒸汽参数直接控制，而顺序阀是通过喷嘴来控制蒸汽阀门的开关。所以汽阀压力大、喷嘴室和外缸容易变形、密封性及部分机组运行能量损失都是汽轮机组耗能的原因所在。
1．3汽轮机空冷凝汽器损耗
汽轮机中空冷凝汽器是热效率传递的枢纽，空冷凝汽器的影响直接导致热效率降低，从而使整个热传递的效率大幅下降。而凝结水中溶氧出现问题，不仅热传递受到影响，而且管道和设备也会产生氧化腐蚀。寒冷天气的时候，空冷凝汽器就会出现流量不均匀的问题，导致汽轮机的工作效率下降。
2汽轮机配汽方式的优化
2.1传统汽轮机配汽方式
传统汽轮机的配汽方式都是采用复合配汽方式来实现，通过调节阀系统来实现对蒸汽参数以及蒸汽流量的控制，进而实现各阀门的程序化控制。汽轮机在较低的负荷作用下启动时，通常采用的是节流调节方式，此时的四个阀门同时启动，在一定负荷作用时，关闭部分阀门，转化为顺序阀调节方式。
传统的复合型配汽方式的最优负荷点为90%以上负荷，然而汽轮机在运行过程中，为了有效的提升部分负荷的运行效率，减小阀门调节方式转变所带来的损失，很多的负荷都是通过滑行参数来进行控制，即保持阀门开度不变，通过蒸汽压力来实现负荷的转变，由于存在瞬间的负荷转变，为此导致调节阀门的顺序阀调节方式损失较大。
2.2运行优化方案
经研究表明，传统汽轮机的复合型配汽方式会导致负荷作用改变时，由于蒸汽压力的转变，导致瞬间的热损失较大。为此将传统的复合型配汽方式进行优化，通过单阀调节方式向顺序阀调节方式转变的“两阀式”运行过程优化为单阀式--顺序阀式--单阀式的“三阀式”调节过程。这种“三阀式”调节具有以下几个优势。
①调节级强度的优化。通过汽轮机配汽方式的转变，可以实现对负荷作用的有效调节，为此需要对调节级强度进行重新校核。对于“两阀式”运行方式，由于瞬间的负荷作用相对较大，对调节级强度的要求相对较大，进而增大对机械的一种负担，同时提高了能耗。“三阀式”调节由于可以有效的适应汽轮机的负荷转变方式，且需要通过三阀进行负荷的分担，其调节效果明显优于“两阀式”。且调节级强度会相对较低，实现能耗的减小。
②滑压运行曲线的优化。三阀的流通能力会明显高于两阀，为此“三阀式”方案的最佳运行方式会有所不同。由于三阀调节能力的增强，其不同负荷的最佳运行方式将可以实现更加圆滑的转变，转变瞬间的能耗会明显降低。
3实例分析
某超临界电厂汽轮机的调节级喷嘴组的布置如下图所示。传统配汽方式运行过程中，其配汽阀门的开度如下表1所示。
3.1优化方案的确立
依据该超临界电厂汽轮机的调节级喷嘴组的调节阀对应方式，提出了以下三种相应的优化调阀方式。
方案一：顺序调阀的方式
为2号---4号---3号---1号，即逆时针调阀顺序。
方案二：顺序调阀的方式
为2号---3号---4号---1号，即逆时针对称式调阀顺序。
方案三：顺序调阀的方式
为4号---1号---2号---3号，即顺时针调对称式阀顺序。
3.2机组热耗的统计
根据各组运行优化方案的运行，可以统计出各个方案下机组的热耗情况（注：热耗情况主要是依据燃煤消耗量进行计算，煤的热值通过标准煤来取，即29271kJ/kg，锅炉的热转换率以90%进行估算，系统管道的热转换率依据95%进行估算），如此可以得出不同优化方案的热耗情况，如下表2所示。
从表2可以看出，各个优化方案在各负荷下可以有效节约热耗，可以看出各个优化方案中，其平均的减小热耗所获得的受益为1.362、1.256以及1.102g/（kWh），由此可以看出，优化方案一具有最佳的收益情况。
3.3机组年收益
依据上述的优化方案一种的发电热耗情况，以及对该机组某年的机组负荷转化率、机组运转时长和煤价采购情况来看，可以初步获得两个电厂机组运行过程中优化之后的年收益情况，具体收益如下表3.
从表3可以看出，使用优化方案一，可以有效是实现该电厂汽轮机机组的优化运行，实现热耗的降低，进而实现收益，优化后机组的最大收益可以达到约500万元。
4前景
目前电厂无论是装机容量还是规模都得以不断的提高，在这种情况下，电厂汽轮机组安全、稳定的运行尤为重要，所以需要加强对汽轮机运行过程中的监视，从而及时发现问题，并采取科学有效的措施进行解决，确保机组运行的稳定性，使电厂正常的生产经营不会受到影响，确保预期经济效益的实现。
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