谈提高汽轮机运行效率的方法

谈提高汽轮机运行效率的方法

李欢

天津国能津能滨海热电有限公司 300459 天津市

摘要：汽轮机作为发电厂核心机械设备，其自身实际运行效率高低，直接影响电厂运行经济效益和正常运营。为进一步提高汽轮机运行效率，实现经济效益最大化，应积极掌握汽轮机运行效率影响因素，对其进行深层次分析，有目的性提出相应的优化策略，保证提高汽轮机运行效率。

关键词：汽轮机；运行效率；提高策略

电厂汽轮机作为一类动力运行设备，相较于其他电力设备运行方式具有一定的复杂性，汽轮机正式运行过程中，充分将蒸汽做的功转化为机械功。汽轮机自身高效化运行，不仅是提高电厂经济效益强有力措施，而且可满足国家倡导节能减排的要求，采取强有力的措施提高汽轮机自身运行效率，始终保证其运行可靠性及稳定性。

1. 电厂汽轮机基本工作原理及其分析

汽轮机作为电厂核心基础设施，其主要以蒸汽为核心工质，充分将热能转变为机械能，为发电机发电提供持续性机械能，其自身单机实际功率较大、效率较高且运行稳定性优良，应用周期较长。汽轮机自身实际工作原理为，汽轮机内部实际能量的转换，处于一定压力和温度条件下，蒸汽历经固定不动的喷嘴，并在其中持续性膨胀，蒸汽自身压力、温度持续性降低，速度随之增加，最终将蒸汽热能转变为动能。按照基本工作原理可将其划分为两种类型，冲动型汽轮机、反动型汽轮机，前者特征为蒸汽仅将喷嘴中获取的动能转变为机械功，蒸汽处于动叶通道中持续性膨胀，动叶通道持续性收缩；后者为蒸汽处于动叶流道中不仅需进一步变更原有方向，且应实现膨胀加速，从整体结构层面动叶通道是逐步收缩的。按照热力特性可将其划分为四种类型，即凝气式汽轮机、背压式汽轮机、调节抽汽式汽轮机、中间再热式汽轮机，凝气式自身特征为汽轮机中做功之后排汽，低于大气压力真空状态下进入凝汽器凝结成水；背压式是排汽直接用于供热，缺少凝汽器，排汽作为其他中低压汽轮机的工作蒸汽时，将其称为前置式汽轮机；调节抽汽式主要特征为，从汽轮机某级抽出之后拥有一定压力的蒸汽对外供热，其他排汽仍进入凝气器；中间再热式汽轮机特征为，进入汽轮机蒸汽膨胀处于特定压力之后，被全部抽出传输至再热器进行再热，最终返回汽轮机持续性膨胀作功。

2. 汽轮机运行效率低下原因分析

汽轮机运行环境复杂，需与其他做好协同，方可全面助力电厂正常运行。实际运行过程中，受多方面因素影响，促使其自身运行效率难以提升，体现在以下几方面：

1. 运行指标波动显著。发电厂汽轮机若想获取高效性运行，需充分保证具备稳定的运行指标，通过当下实践表明部分电厂汽轮机组运行指标缺乏稳定性。若汽轮机正式运行过程中，各指标处于额定范围，对其自身运行效率产生干扰较小，但当其自身指标超出正常范围，最终埋设较大的安全隐患，进一步出现会热加热器、散热损失等质量缺陷。

2. 回热加热器系统问题。汽轮机稳定运行均需处于回热加热器支撑下实现，具体而言，需充分保证会热加热器系统内各部分参与汽轮机运行中，由于电厂生产过程中，汽轮机实际工作环境较为复杂，回热加热器自身运行对系统环境自身要求较高，进一步增加回热加热器处于复杂运行中产生故障风险。加热器旁路门关闭缺乏严密性时，促使系统内热量泄露，此种状况严重影响汽轮机运行效率，随着其旁路泄露量增加，系统经济性进一步降低^[1]。

3. 汽轮机老化、汽封磨损，漏气量增大。汽轮机动叶叶顶与汽缸、隔板存在相应的间隙，促使内部热量损失，为减少实际泄露损失，一般会在顶板和动叶区域内增设相应的隔板汽封和叶顶汽封，随着时间的推移，汽轮机运行时间较长，汽封片自身逐步发生老化及严重磨损，最终促使汽封间隙增加，一定程度影响汽轮机自身工作效率。

4. 汽轮机叶片积垢。汽轮机长周期处于复杂环境中，运行一段时间之后，因蒸汽自身质量难以吻合相关规程，内部含盐量超限，促使汽轮机叶片积垢较为严重，汽轮机自身做功能力弱化，调节气阀自身实际开度变大，一定程度降低汽轮机工作运行效率。汽轮机内部积垢一定程度影响汽轮机自身运行效率，而且对其安全运行构成威胁。

3. 提升汽轮机工作效率的策略及方法

汽轮机作为电厂核心基础设施，其工作效率直接决定电厂工作可靠性，为提高发电厂汽轮机工作运行效率，需积极对其进行优化改造，降低其实际工作中能耗，保证其运行效率显著提升，获取良好的经济效益。

1、配汽方式优化

配汽方式对汽轮机自身实际运行干扰较为显著，采取强有力的措施不断优化汽轮机配汽方式，可从本质层面升级汽轮机运行系统，而且可进一步提高汽轮机实际工作效率。传统汽轮机属于一类复合型配汽方式，其仅处于额定功能内方可获取较佳的运行成效，负荷量较低条件下，难以保证汽轮机自身高效化运行。选取三阀门自身实际调节方式，将汽轮机自身配汽方式予以变更，此种阀门调节方式可进一步对负荷进行高质量调节优化，实现节能目标的基础上，缓解调节强度负荷，提高汽轮机运行效率

^[2]。

2. 回热加热器的优化

针对上述回热加热器产生的问题，可加强回热加热器自身优化工作，进一步对各级抽汽质量优化，提高汽轮机自身运行效率。首先，抽汽返回汽轮机自身实际做功与气压成正相关，可通过对不同级别、不同类型抽汽方式进行持续性优化，不断提高汽轮机工作效率；其次，严控加热器上下两端差及抽汽压损变化方向，促使加热器运行经济性得以天沟，保证汽轮机自身高效化运行。

2. 降低汽轮机漏气损耗

电厂运行环节较多，内部消耗的损失较多，为提高汽轮机自身实际运行效率，需积极降低汽轮机工作漏气损耗。汽轮机处于复杂工作环境下，受外界影响因素较多，长周期处于工作状态，内部汽封均会磨损严重或老化，增加其内部漏气量。解决上述问题需积极做好巡检工作，亦或联合计算机技术，对汽轮机自身工作状态进行监测，及时落实检修工作，若内部构件存在磨损严重或损坏现象，系统可及时做以警示将相关信息反馈至平台，检修人员及时做好更换工作，保证汽轮机可高效化运行。

2. 加大积垢清除工作

汽轮机实际工作运行过程中叶片产生严重的积垢，一定程度影响其自身运行效率，需积极掌握内部积垢实际状况，可通过监测汽轮机输出相同功率状态下，比较汽轮机实际压力变更和调节汽阀开度波动予以判定，处于相同负荷状态下，轮式压力和调节汽阀开度显著增加时，需进一步考量叶片是否存在积垢，动态化检查掌握蒸汽品质，并在动态化检修时候综合性检查其内部积垢状况，做好及时清除，保证汽轮机运行效率提高^[3]。

2. 轴封系统的优化

针对汽轮机中轴封系统优化，其核心作用在于优化后具有对外部空气影响进行全面间隔的作用，始终保证其与蒸汽系统完美衔接，主要依托轴端轴封保证其系统自身密封性，减少蒸汽泄漏的基础上，以免高能位和低能位工作媒介混淆，及时做好轴封系统检查和管理工作，出现故障和损伤及时处理。应充分与汽轮机生产厂家做好交流及沟通，第一时间将轴封系统问题予以反馈，可为厂家解决和改进提供参考，从源头保证轴封系统运行可靠性，提高汽轮机运行效率。

结束语

为提高我国电厂实际经济效益和促进节能减排工作有序实施，积极优化改善汽轮机，提高运行效率十分关键。汽轮机运行工作环境较为复杂，影响其工作效率因素较多，需深层次分析汽轮机自身实际状况，提出针对性解决措施，提高汽轮机自身运行效率。

参考文献

1. 谢晨宇,王兴邦.汽轮机运行振动的大原因分析及应对措施[J].科技风,2019(15):1.

2. 许东升,付俊丰,姚坤,等.空冷供热机组复杂变工况下的汽轮机滑压优化方法[J].汽轮机技术,2019,61(4):5.

3. 王勇.发电厂汽轮机组运行效率的优化策略研究[J].现代工业经济和信息化,2021,11(1):2.