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摘要：本文主要针对我国汽轮机组的运行现状、存在的问题及影响节能降耗的因素进行了分析，并提出了一系列节能降耗改造措施，对电厂机组的安全高效运行具有一定的参考意义。
关键词：电厂；汽轮机；节能；思考
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
发电厂一直都被认为是高能耗的企业，其中，火电厂能耗最高，但其节能的潜力空间也很大。要提高电厂整体效益，关键是要把节能降耗作为重点来抓。在发电这个当今竞争十分激烈的市场，谁能把节能降耗做到最好，谁就能在市场竞争中获得胜利。
1 影响汽轮机节能降耗的因素
1.1 汽轮机组的通流性能
改善汽轮机组的通流性能是提升汽轮机组整体运行能效的关键。通过扩大机组内部的通流面积、增加进气流量，可以有效地提高缸内效率，达到节能减排的目的。
1.2 汽轮机的缸效率
在我国电厂的实际生产过程中，由于设备自身质量和安装维护等问题，国产的汽轮机组的缸效率普遍低于设计值，与国外的汽轮机组差距较大。而机组的低压、中压和高压缸内效率每降低1%，机组的整体热耗率将会分别增加41、12和15kJ/kW·h。为电厂的经济运行带来了极大的影响。
1.3 主蒸汽压力
若机组运行时的给水压力过低、燃烧调整不当、主蒸汽流量过大，则会导致机组的主蒸汽压力偏低，进而影响机组运行的整体效率。
1.4 主蒸汽温度
若机组运行时存在燃料供应不足、吹入空气比重过大、喷水量大、过热器积垢等现象，则会导致主蒸汽温度过低，加大了机组自身的热损耗，降低了运行效率。
1.5 出力系数
出力系数对汽轮机的经济运行具有重大影响，由于我国的电力负荷波动较为剧烈，谷峰差值较大，机组不得不频繁进行调峰来适应电网的波动，导致300MW机组的出力系数偏低，长期处于经济性较差的运行工况。
2 300MW汽轮机应用现状及主要问题
截止2011年底，我国应用的200MW汽轮机组为221台，应用的300MW汽轮机组为539台，500MW以上的机组为305台。综合考虑设备数量、发电能力等因素，300MW汽轮机组的节能降耗是目前我国汽轮机组节能改造的重点。
2.1 300MW汽轮机运行现状
我国现在使用的300MW汽轮机组大部分都是上世纪80年代之前引进的国外技术，较为落后。由于汽轮机的系统原理、结构设计、安装维护等各方面的原因，我国现在使用的大部分300MW汽轮机都存在着不同程度的问题，经济性差，运行能耗高。主要体现在如下几个方面：
2.1.1 供电煤耗较高
2010年，我国在役的国产发电机组的平均供电煤耗为334g每千瓦时，比进口机组要高10g左右，而目前国际先进水平仅为310g左右。
2.1.2 热耗水平偏低
我国早期投产的发电机组额定工况热耗水平普遍比设计值要低6%左右，而新投产的则低2%左右。
2.1.3 缸效率偏低
由于种种原因，我国国产的发电机组缸效率普遍低于设计值，与国外的水平差距较大。
综上所述，目前我国300MW发电机组的总体运行经济性较差，且部分机组老化现象严重，通流部分效率低下，迫切地需要使用先进的技术进行改造，以降低机组运行能耗，提高整体性能。
2.2 汽轮机本体设计的问题
（1）气缸效率低于设计值，其中，高压缸的效率比设计值普遍低5%左右；（2）气缸效率的下降速度太快；（3）各监视段抽气温度偏高，普遍比设计值高出15摄氏度以上；（4）各监视段压力超限；（5）平衡盘、轴承等系统密封效果差，漏汽严重；（6）机组效率整体较低，启动慢；（7）调节级效率低于设计值。
2.3 疏放水系统存在的问题
疏放水系统是汽轮机组的重要辅助设备，疏放水系统能否高效可靠地运转，不仅会影响电厂发电的经济性，还将对设备的安全性构成威胁。一般来说，电厂的疏水系统主要由蒸汽管道疏水和锅炉、汽轮机本体疏水两部分组成。目前，大型汽轮机疏水系统存在的主要问题有：
2.3.1 疏水阀数量过多。疏水系统的疏水阀门过多，会导致机组启停时，疏水管道的蒸汽排量较大。且疏水阀的泄露是电厂普遍存在的一个问题，由于阀门前后压差较大，阀芯容易受到磨损，出现内漏的几率比较大。
2.3.2 对于使用背包式疏水扩容器的电厂，蒸汽疏汽量太大会导致扩容器排气口的蒸汽流速非常大，有可能会损坏凝汽器的防冲板。在我国的一些电厂，就曾经发生過类似的事故。
2.3.3 对于使用外置式扩容器的电厂。由于扩容器的排汽管道较长，有可能会导致中压缸的疏水不畅，延长机组启动时间等问题。
3 汽轮机节能降耗实施措施
3.1 汽轮机本体改造措施
3.1.1 加装调节级叶顶汽封
通过增加调节级叶顶汽封的数量，可以有效地减少调节级之间的漏气量，提高效率。
3.1.2 改进导气管密封
采用密封环进行密封的导气管，在安装和运输中容易导致密封环损坏，进而在运行时会引起蒸汽泄漏，影响机组的经济运行和安全性。为此，可采用新型的钟罩式密封结构来替代原有的环形汽封，或者是采用材质和质量更加可靠的密封环，从而减少漏气量。
3.1.3 改进平衡盘的汽封
300MW机组的平衡盘直径普遍较大，当汽封间隙不合适时容易导致较多的蒸汽泄漏，为此，可采用新型的蜂窝汽封、布莱登汽封结构来减少漏汽损失。
3.1.4 高中压缸内外夹层加装阻汽片
高中压缸内外夹层安装阻汽片可以调整蒸汽流动方向，从而减小机组上下缸之间的温差，提高运行效率和安全性。
3.1.5 凝结器部分铜管更换为不锈合金钢管
与铜管相比，采用TP316L的优质不锈合金钢具有更好的硬度和刚度，因此可以减少管壁，从而进一步提高了整体传热系数，减少了结垢现象，而且具有较强的抗震性能和抗冲击能力。因此将部分铜管更换后，可以大大提高设备的安全性和经济性。并且优化循环水的控制，合理进行胶球清洗。
3.2 热力及疏水系统的改进
机组在各种不同工况下运行时，疏水系统应能防止汽轮机进水和汽轮机本体的不正常积水，并且满足系统暖管和热备用的要求。为了减少热力及疏水系统泄漏，其改进措施为：
3.2.1 同压力的疏水管路要尽可能的合并，减少管道长度和阀门数量。
3.2.2 选用的阀门应为质量好、可靠性高、口碑好的阀门。
3.2.3 电动球阀不宜作为疏水阀，选用球阀即可。
3.2.4 为防止阀门泄漏对机组正常运行造成影响，可在电动阀门前方设置手动阀门，当出现异常时，可以通过手动控制这些阀门来保证系统的正常工作，增强系统的可靠性。
3.3 优化运行控制
3.3.1 对于使用喷嘴调节的汽轮机组，当负荷高于80%以上时，应通过运行控制保证主蒸汽的温度、压力及再热器的温度在正常设计范围；对于在滑压运行区域的汽轮机组，应根据机组滑压运行曲线对主蒸汽的温度、压力及再热器的温度进行严格的控制。
3.3.2 对除氧器排气量和锅炉排污量进行严格控制，对系统的泄漏进行治理，降低工质带走的热损失，控制补水量，300MW的汽轮机组，补水率应控制在1%以下。
3.3.3 完善工厂内自动监控系统的建设，开发相应地在线运行能耗分析系统，并对系统内部的泵和电机设备进行变频节能改造，提高设备运行能效。
3.3.4 定期开展机组优化运行试验，如：不同负荷运行方式的优化，凝汽机组系统运行优化加热器水位控制优化、合理安排胶球清洗的投运时间等等，保证各子系统都工作在最优状态并相互之间配合良好。
3.4 进行节能宣传及管理
为了使机组经济可靠地运行，电厂要加强节能降耗的宣传，制订相应的节能年度目标，并将节能作为企业的考核指标来保证各项节能措施的落实。第一，加强燃煤采购管理，保证使用的燃煤符合锅炉设计要求；第二，完善节能管理，提高工作人员的节能环保意识，明确各级人员的节能工作职责，建立节能工作考核体系，如：发电煤耗、给水温度、排烟温度等等，以此来充分调动操作人员的积极性，提高机组的运行效率；第三，加强宣传和技术交流，定期对节能工作进行总结，为进一步的节能降耗明确方向。
参考文献：
[1] 林龙.电厂汽轮机运行的节能降耗探讨[J].黑龙江科技信息，2012，（04）.
[2] 孙逊，李光辉，董凤仁.发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术[J].中国高新技术企业，2011，（17）.
关键词：电厂；汽轮机；节能；思考
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
发电厂一直都被认为是高能耗的企业，其中，火电厂能耗最高，但其节能的潜力空间也很大。要提高电厂整体效益，关键是要把节能降耗作为重点来抓。在发电这个当今竞争十分激烈的市场，谁能把节能降耗做到最好，谁就能在市场竞争中获得胜利。
1 影响汽轮机节能降耗的因素
1.1 汽轮机组的通流性能
改善汽轮机组的通流性能是提升汽轮机组整体运行能效的关键。通过扩大机组内部的通流面积、增加进气流量，可以有效地提高缸内效率，达到节能减排的目的。
1.2 汽轮机的缸效率
在我国电厂的实际生产过程中，由于设备自身质量和安装维护等问题，国产的汽轮机组的缸效率普遍低于设计值，与国外的汽轮机组差距较大。而机组的低压、中压和高压缸内效率每降低1%，机组的整体热耗率将会分别增加41、12和15kJ/kW·h。为电厂的经济运行带来了极大的影响。
1.3 主蒸汽压力
若机组运行时的给水压力过低、燃烧调整不当、主蒸汽流量过大，则会导致机组的主蒸汽压力偏低，进而影响机组运行的整体效率。
1.4 主蒸汽温度
若机组运行时存在燃料供应不足、吹入空气比重过大、喷水量大、过热器积垢等现象，则会导致主蒸汽温度过低，加大了机组自身的热损耗，降低了运行效率。
1.5 出力系数
出力系数对汽轮机的经济运行具有重大影响，由于我国的电力负荷波动较为剧烈，谷峰差值较大，机组不得不频繁进行调峰来适应电网的波动，导致300MW机组的出力系数偏低，长期处于经济性较差的运行工况。
2 300MW汽轮机应用现状及主要问题
截止2011年底，我国应用的200MW汽轮机组为221台，应用的300MW汽轮机组为539台，500MW以上的机组为305台。综合考虑设备数量、发电能力等因素，300MW汽轮机组的节能降耗是目前我国汽轮机组节能改造的重点。
2.1 300MW汽轮机运行现状
我国现在使用的300MW汽轮机组大部分都是上世纪80年代之前引进的国外技术，较为落后。由于汽轮机的系统原理、结构设计、安装维护等各方面的原因，我国现在使用的大部分300MW汽轮机都存在着不同程度的问题，经济性差，运行能耗高。主要体现在如下几个方面：
2.1.1 供电煤耗较高
2010年，我国在役的国产发电机组的平均供电煤耗为334g每千瓦时，比进口机组要高10g左右，而目前国际先进水平仅为310g左右。
2.1.2 热耗水平偏低
我国早期投产的发电机组额定工况热耗水平普遍比设计值要低6%左右，而新投产的则低2%左右。
2.1.3 缸效率偏低
由于种种原因，我国国产的发电机组缸效率普遍低于设计值，与国外的水平差距较大。
综上所述，目前我国300MW发电机组的总体运行经济性较差，且部分机组老化现象严重，通流部分效率低下，迫切地需要使用先进的技术进行改造，以降低机组运行能耗，提高整体性能。
2.2 汽轮机本体设计的问题
（1）气缸效率低于设计值，其中，高压缸的效率比设计值普遍低5%左右；（2）气缸效率的下降速度太快；（3）各监视段抽气温度偏高，普遍比设计值高出15摄氏度以上；（4）各监视段压力超限；（5）平衡盘、轴承等系统密封效果差，漏汽严重；（6）机组效率整体较低，启动慢；（7）调节级效率低于设计值。
2.3 疏放水系统存在的问题
疏放水系统是汽轮机组的重要辅助设备，疏放水系统能否高效可靠地运转，不仅会影响电厂发电的经济性，还将对设备的安全性构成威胁。一般来说，电厂的疏水系统主要由蒸汽管道疏水和锅炉、汽轮机本体疏水两部分组成。目前，大型汽轮机疏水系统存在的主要问题有：
2.3.1 疏水阀数量过多。疏水系统的疏水阀门过多，会导致机组启停时，疏水管道的蒸汽排量较大。且疏水阀的泄露是电厂普遍存在的一个问题，由于阀门前后压差较大，阀芯容易受到磨损，出现内漏的几率比较大。
2.3.2 对于使用背包式疏水扩容器的电厂，蒸汽疏汽量太大会导致扩容器排气口的蒸汽流速非常大，有可能会损坏凝汽器的防冲板。在我国的一些电厂，就曾经发生過类似的事故。
2.3.3 对于使用外置式扩容器的电厂。由于扩容器的排汽管道较长，有可能会导致中压缸的疏水不畅，延长机组启动时间等问题。
3 汽轮机节能降耗实施措施
3.1 汽轮机本体改造措施
3.1.1 加装调节级叶顶汽封
通过增加调节级叶顶汽封的数量，可以有效地减少调节级之间的漏气量，提高效率。
3.1.2 改进导气管密封
采用密封环进行密封的导气管，在安装和运输中容易导致密封环损坏，进而在运行时会引起蒸汽泄漏，影响机组的经济运行和安全性。为此，可采用新型的钟罩式密封结构来替代原有的环形汽封，或者是采用材质和质量更加可靠的密封环，从而减少漏气量。
3.1.3 改进平衡盘的汽封
300MW机组的平衡盘直径普遍较大，当汽封间隙不合适时容易导致较多的蒸汽泄漏，为此，可采用新型的蜂窝汽封、布莱登汽封结构来减少漏汽损失。
3.1.4 高中压缸内外夹层加装阻汽片
高中压缸内外夹层安装阻汽片可以调整蒸汽流动方向，从而减小机组上下缸之间的温差，提高运行效率和安全性。
3.1.5 凝结器部分铜管更换为不锈合金钢管
与铜管相比，采用TP316L的优质不锈合金钢具有更好的硬度和刚度，因此可以减少管壁，从而进一步提高了整体传热系数，减少了结垢现象，而且具有较强的抗震性能和抗冲击能力。因此将部分铜管更换后，可以大大提高设备的安全性和经济性。并且优化循环水的控制，合理进行胶球清洗。
3.2 热力及疏水系统的改进
机组在各种不同工况下运行时，疏水系统应能防止汽轮机进水和汽轮机本体的不正常积水，并且满足系统暖管和热备用的要求。为了减少热力及疏水系统泄漏，其改进措施为：
3.2.1 同压力的疏水管路要尽可能的合并，减少管道长度和阀门数量。
3.2.2 选用的阀门应为质量好、可靠性高、口碑好的阀门。
3.2.3 电动球阀不宜作为疏水阀，选用球阀即可。
3.2.4 为防止阀门泄漏对机组正常运行造成影响，可在电动阀门前方设置手动阀门，当出现异常时，可以通过手动控制这些阀门来保证系统的正常工作，增强系统的可靠性。
3.3 优化运行控制
3.3.1 对于使用喷嘴调节的汽轮机组，当负荷高于80%以上时，应通过运行控制保证主蒸汽的温度、压力及再热器的温度在正常设计范围；对于在滑压运行区域的汽轮机组，应根据机组滑压运行曲线对主蒸汽的温度、压力及再热器的温度进行严格的控制。
3.3.2 对除氧器排气量和锅炉排污量进行严格控制，对系统的泄漏进行治理，降低工质带走的热损失，控制补水量，300MW的汽轮机组，补水率应控制在1%以下。
3.3.3 完善工厂内自动监控系统的建设，开发相应地在线运行能耗分析系统，并对系统内部的泵和电机设备进行变频节能改造，提高设备运行能效。
3.3.4 定期开展机组优化运行试验，如：不同负荷运行方式的优化，凝汽机组系统运行优化加热器水位控制优化、合理安排胶球清洗的投运时间等等，保证各子系统都工作在最优状态并相互之间配合良好。
3.4 进行节能宣传及管理
为了使机组经济可靠地运行，电厂要加强节能降耗的宣传，制订相应的节能年度目标，并将节能作为企业的考核指标来保证各项节能措施的落实。第一，加强燃煤采购管理，保证使用的燃煤符合锅炉设计要求；第二，完善节能管理，提高工作人员的节能环保意识，明确各级人员的节能工作职责，建立节能工作考核体系，如：发电煤耗、给水温度、排烟温度等等，以此来充分调动操作人员的积极性，提高机组的运行效率；第三，加强宣传和技术交流，定期对节能工作进行总结，为进一步的节能降耗明确方向。
参考文献：
[1] 林龙.电厂汽轮机运行的节能降耗探讨[J].黑龙江科技信息，2012，（04）.
[2] 孙逊，李光辉，董凤仁.发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术[J].中国高新技术企业，2011，（17）.