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DQZHAN技術訊：火力發電廠汽輪機運行效率優化研究

當前，我國發電主要是采用火力的方式，應該不斷的完善與優化當前的運行方式，并提高資源的使用率，本文從汽輪機存在問題、凝汽器真空以及輔助系統存在問題入手，簡要分析了其原因和應采取何種措施，我們應當不斷提高火力發電廠汽輪機運行效率，在保證機組**穩定運行的情況下，實現火力發電廠*大的經濟效益。

(轉載來源：電力論壇)

1、火力發電廠汽輪機的特點與工作原理

1.1汽輪機的特點

火力發電廠汽輪機是以蒸汽作為工質，將熱能轉變為機械能，從而為發電機發電提供需要的機械能。當前，汽輪機與發電機是作為火力發電廠中三大主要設備的兩大主機，其具有以下幾方面特點：熱效率高，凝氣式汽輪機組的綜合熱效率可達40%，供熱機組的熱效率則達到了80%;汽輪機作為連續工作的回旋機械，具有較大的單機功率;機組運行平穩，事故率較低，一般可保持3年左右的大修，提高了設備的利用率;熱經濟性能高，使用壽命長，且能更使用各種廉價的燃料等等。

1.2基本工作原理

汽輪機是利用蒸汽的熱能來實現作功的旋轉機械，因此其工作原理主要是基于熱能轉換為機械能的理論，包括了沖動作用原理和反動作用原理。

1.2.1沖動作用原理。在汽輪機中，從噴嘴流出的高速蒸汽通過該動葉汽道時，其流動方向改變，因而對葉片產生沖動力并推動葉輪轉動，作出機械功，即為沖動作用原理。

1.2.2反動作用原理。是指在汽輪機中，當蒸汽在動葉片構成的汽道內膨脹加速時，汽流必然會對動葉產生一個由于加速而產生的反動力，以推動葉輪運動并作出機械功。沖動作用原理的特點是汽流在動葉汽道內不膨脹加速，而只是發生方向的改變，而反作用原理的特點是汽流在動葉汽道內部件會出現方向的改變，而且還進行膨脹加速。

2、火力發電廠汽輪機運行中存在的問題

2.1缺乏核心技術

近幾年來，隨著國家科技的迅猛發展，汽輪機作為一種生產機械，在火力發電廠生產中發揮著不容忽視的重要作用。汽輪機設備的廣泛應用以及推廣，大大促進了火力發電廠的科技自動化以及工業的發展。隨著能源結構的改變，電力已經成為社會發展不可或缺的能源之一。要想獲得更多的電力資源，就必須要不斷研發新技術，提高火力發電廠電力生產的效率，只要這樣才可以滿足大眾的需求，促進能源結構的改善。除此之外，由于計算機技術不斷在發展，機電一體化的發展進程也在不斷的變化中。隨著汽輪機設備的科技含量的日益提高，很多操作人員沒能及時跟上其更新速度，導致其沒能正確的使用汽輪機設備。所以必須要引進先進技術，促進汽輪機的更新換代以及優化運行，促進火力發電廠生產效率的提高，并且還要引進專業的操作人員，促進火力發電廠汽輪機的優化運行。

2.2火力發電廠汽輪機能源消耗大

對于目前火力發電廠的汽輪機的使用來說，普遍采用傳統的發電方式。主要原理是，汽輪機是能將蒸汽熱能轉化為機械能的外燃回轉式機械，來自鍋爐的蒸汽進入汽輪機后，依次經過一系列環形配置的噴嘴和動葉，將蒸汽的熱能轉化為汽輪機轉子旋轉的機械能。汽輪機輸出軸和發電機連接，即可實現發電。在這個過程中，汽輪機在產生能源的同時，也會消耗大量的資源，這對于火力發電廠的長期發展來說是非常不利的，所以必須要改善火力發電廠汽輪機能源消耗大以及能源利用率低的問題。

2.4缺乏專業的技術人才

通過對目前火力發電廠汽輪機設備運行管理工作的調查發現，在火力發電廠的內部管理中缺乏專業的技術人才。對于技術人才來說，不僅僅要熟悉各種火電廠的機電設備的運行，還需要熟悉各種檢修方法，同時還要熟悉各種汽輪機的工作條件，才能夠保證汽輪機處于穩定運行的工作狀態。但是目前的的實際狀況是，在火力發電廠缺乏專業的技術人員以及檢修技師，這樣就非常不利于火力發電廠汽輪機組的正常運行，同時也會給火力發電站的工作效率造成嚴重影響。所以說，在火力發電站的正常運行過程中，必須要引進專業的操作人員和技術人員，這樣才能夠為汽輪機的穩定運行保駕護航。

3、運行優化和措施

3.1火力發電廠汽輪機組優化措施

汽輪機是火力發電廠汽輪機系統的主要設備，應當注重火力發電廠汽輪機組優化，降低汽輪機熱耗，提高效率。按規定進行汽輪機的安裝及大修，把好質量關，嚴格控制汽輪機組安裝、檢修質量。當汽輪機組發生故障時，及時與汽輪機廠家及有資質和技術力量的單位進聯系，確保解決措施和方案得當，避免因檢修不到位對汽輪機造成二次傷害。為了提高汽輪機效率，在規定范圍內盡量提高主汽壓力。提高主汽壓力容易造成調門抖動。調整調門開啟順序，汽輪機調門控制采用順序閥控制，避開容易發生抖動的開度范圍，可以有效的解決汽輪機系統在高負荷運行下產生調門振動，提高汽輪機運行**性和運行效率。

3.2凝汽器真空優化

首先我們要搞清楚造成凝汽器真空降低的原因是什么。經過對循環水系統、空氣系統、軸封系統進行排查，以及相關數據進行分析，造成凝汽器真空降低的原因主要有四點:**，在汽輪機內的循環水量不足。**，在汽輪機運行時，真空泵內的水溫一定維持在較高的狀態。第三，疏水閥門存在內漏現象，加大了凝汽器的熱負荷。第四，凝汽器的真空嚴密性差，容易出現氣側漏汽，造成凝汽器端溫差大，***差可達10℃。凝汽器冷卻面積、清潔度和嚴密性決定了機組真空。在特定負荷條件下，凝汽器真空與循環水的溫度和流量有關。如果循環水的溫度不同，那么其流量也將會出現一定的差別，所以，循環水泵的運行必須合理。解決方法：優化循環水泵的運行，循環水泵在高負荷工作時，可雙循泵高速運行;當循環水當進水溫度變化或機組負荷變化時，固定負荷區間，低速循泵、高速循泵搭配運行。通過采取這些方法提高汽輪機運行效率。

3.3輔助系統優化措施

原來汽封壓力調節系統十分復雜，其邏輯比較器為機械式，受環境的影響而產生故障，導致運行維護難度加大。汽封壓力設定值為現場手動設定，增加了運行人員的工作危險性，這不符合現代化工業生產要求。隨著技術的不斷進步，自動化程度更高的電廠生產控制系統的出現，原有的老式機械式控制儀表組件別自動化更高的控制系統代替。目前軸封采用的控制方法為：軸封平衡管壓力經過壓力變送器測量，然后通過壓力變送器將壓力信號送入控制系統，控制系統內設定值與實時參數進行比較，經過模塊整定計算，將計算后的標準信號輸入到電動調節閥或者氣動隔膜調節閥的電氣轉換器開關，從而調整調節閥的開度，保證汽輪機軸封蒸汽壓力在一定范圍內穩定運行。

結束語

當前，我國發電主要是采用火力的方式，應該不斷的完善與優化當前的運行方式，并提高資源的使用率，本文從汽輪機存在問題、凝汽器真空以及輔助系統存在問題入手，簡要分析了其原因和應采取何種措施，我們應當不斷提高火力發電廠汽輪機運行效率，在保證機組**穩定運行的情況下，實現火力發電廠*大的經濟效益。