汽轮机本体的节能改造

杨莉

摘 要：随着经济的发展，改革开放进程的加快，汽轮机行业占据一席之地，而火力发电厂热力系统重要的一部分是汽轮机的节能改造，汽轮机的使用为国家进一步发展奠定了基础，而新材料和新技术在体绝缘中的应用为加快汽轮机的发展提供了路径。本文主要描述了汽轮机叶片角的调整和优化、动态、静态的调整，以及叶片的腐蚀等。

关键词：火力发电厂;汽轮机节能改造

引言

在对汽轮机运行进行分析的基础上，从汽轮机的安全性能、运行能耗、流量效率三个方面进行了分析，提出了设备、真空系统和汽轮机结构的节能改造方法。

一、中国火力发电厂汽轮机运行情况

汽轮机在中国火力发电厂的应用始于上世纪50年代。所有的蒸汽涡轮机都已经开发和制造。但随着我国能源结构的调整和天然气的短缺，燃气轮机的发展已近10年的历史。随着国家能源战略的调整，燃气轮机进入了快速发展的道路，并逐步实现了汽轮机的国产化。近年来，随着运行单元的逐漸老化，许多火电厂都利用绩效管理系统来提高现场检修的速度，从而提高设备的精确脉冲率，加强状态监测、故障诊断和劣化分析，以应对突发情况。在高标准的形势下，加强设备维护，加大设备技术改造，消除汽轮机机组运行，提高安全风险势在必行。

二、汽轮机运行分析

（一）汽轮机的安全性能

考虑到汽轮机的安全性能，汽轮机中的挡板容易发生变形和破损。在实践中，它很可能会引起动态汽轮机和静态汽轮机之间的摩擦。如果挡板损坏，容易发生裂纹，危及整个汽轮机的安全。因此，在实际操作中存在碰撞和摩擦，导致动叶片的铆钉磨损更加明显。汽轮机末端叶片在运行过程中容易脱落，造成安全隐患。由于轴承泄漏量大，汽轮机外高压缸泄漏严重，汽缸内的水携带现象十分容易。此外，汽轮机底部轴承的振动频率较大，容易影响汽轮机组的正常运行。如果轴承振动过大，容易发生供油不足现象，造成瓦烧现象。

（二）汽轮机运行能耗

在汽轮机运行能耗方面，200MW机组的热耗和煤耗均高于中国汽轮机的平均水平。其中，影响汽轮机运行能耗的主要原因有很多。首先是汽轮机锅炉的热效率。汽轮机的热效率不仅是决定汽轮机能耗的因素，也是保证汽轮机正常运行的重要保证。如果锅炉的热效率过高，会增加汽轮机的能耗，但如果锅炉热效率低，汽轮机就不能正常运行，因此正确掌握锅炉的热效率是非常重要的。其次是汽轮机调节阀和输水系统的密封性。汽轮机调节阀的密封性不够。不合理的结构或过多的间隙容易导致较大的泄漏损失。当汽轮机泄漏严重时，会降低汽轮机的热效率，使汽轮机的能耗在运行过程中增加。此外，动态间隙的宽度和节流阀的损耗将影响汽轮机的能耗。

（三）涡轮流动效率

对于汽轮机运行效率，主要考虑的是汽轮机叶片的施工。目前，中国汽轮机叶片轮廓是由苏联汽轮机叶片轮廓重构而成的。其主要缺点是汽轮机热性能差，在运行过程中汽轮机叶片磨损较大，长时间使用后汽轮机运行效率降低。此外，长期使用汽轮机会使子午线表面不光滑，特别是汽轮机低压缸，其增加了涡轮机单元产生的流量损失，并增加了能耗损失。在该过程中，膨胀角不断扩大，低压缸底部容易发生脱流，使涡轮叶片顶部磨损，空气损失严重。

三、汽轮机组节能降耗措施

（一）内部措施

保持冷凝器的最佳真空度。在凝汽式汽轮机机组中，凝汽器作为表面换热器是机组运行的重要组成部分。汽轮机的排汽将通过冷却水冷凝成水，并在冷凝器中形成高真空，从而使蒸汽在汽轮机中的蒸汽膨胀大大低于大气压力，大大提高了工作能力（每加薪1%）。蒸汽真空，单位负荷可增加1%。凝汽器真空是影响汽轮机各参数的汽轮机输出和煤耗率的主要因素，是影响机组安全经济运行的重要指标。目前，火电厂普遍存在着真空度低的问题，影响了机组的经济效益。由于调节不当和设备存在的问题，凝汽器的真空度直接影响整个机组的安全、稳定和经济运行。因此，在机组的正常运行中，必须保持冷凝器的最佳真空度。

（二）提高给水温度

（1）控制关键环节的给水温度，保证高压加热器的投入率。首先，必须保证水暖率符合规章制度;其次，必须严格按照规程控制机组的启停;第三、加强运行维护，避免操作不当;第四、保持高压加热器水位，稳定高压加热器。高压换热管在时间上消除了内外温度和热应力引起的沉淀物之外，还有效地延长了温度，提高了高压加热器的输入率。

（2）保证加热器水位的正常运行。除氧器是一种混合加热器，它起到加热冷凝水、脱盐水和从水中除去氧气的作用。除氧器的质量直接影响锅炉的正常运行。如果水中的氧不被清洗，会造成结垢、省煤器和水冷壁结垢。许多火电厂冬季都有很高的加热压力，导致除氧器水温较低，导致锅炉给水温度较低。因此，及时调整除氧器运行，充分保证除氧效率和给水温度，可以大大提高发电厂的经济效益。

（3）加热器泄漏应与机组维护一致。首先，及时检查加热器管道的泄漏情况，检查水室舱壁和高汽缸的密封性能，发现泄漏点及时消除。其次，保证水室隔板的焊接质量，避免高压供水的“短路”。第三，如果汽缸的密封能力不好，也会影响给水温度。

（三）提高涡轮效率

（1）提高汽轮机的设计、制造和安装水平。在汽轮机运行过程中，要不断学习先进国家的汽轮机技术，选择素质较高的安装队伍，提高员工自身的技术和质量，以减少喷嘴损失、蒸汽损失等。

（2）在结束一天工作后，每个企业都会留有值班人员，防止意外事故的发生。其中，值班人员在值班过程中，应严格看好汽轮机的各种情况，包括其参数、蒸汽压力、温度、蒸汽压力等等。为了减少这些现象的发生，以及减少汽轮机蒸汽的损失，在汽轮机应用过程中，尽量减少汽轮机流道结垢的现象，降低汽轮机负荷和效率，以确保汽轮机的正常运行。

四、结束语

随着能源供需关系的不断发展，我国对大型耗能行业的能耗和汽轮机组的节能改造加大了力度，不仅可以降低汽轮机的能耗，而且可以提高汽轮机组的热效率，从而达到节能降耗的目的，为企业带来实际经济效益。

参考文献

[1]郑锡开.发电厂汽轮机运行节能降耗策略研究[J].中国高新技术企业，2016（20）：82–83.

[2]姜浩. 350MW汽轮机节能改造经济性研究和热耗分析[D].华北电力大学，2015.