汽轮发电机组节能技术研究
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[摘 要]在激烈的市场竞争中，如何保持自身的优势处于不败之地，这是我国每一个发电企业考虑的问题，为了提高企业的经济效益，企业必选要节能降耗，不需要减少资源的过度消耗，提高资源的使用效率，本文对电厂汽轮机运行的节能降耗技术进行了分析。
中图分类号：U294 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）11-0114-01
前言
电能对于一个社会的正常运行是一个必不可少的条件，特别是我国正在大力发展经济，电能更加显得尤为重要。发电厂汽轮机组的节能措施不仅符合企业低成本高效益的目标，而且还能减少能源消耗量。这对于缓解我国的能源压力、改善我国的环境现状具有无法替代的作用和良好的效果。
1.汽轮机能耗分析
1.1 汽轮机组能耗高
发电厂主要是通过汽轮机发电。汽轮机通过和一些辅助设备，比如发电机、加热器和锅炉等一起使用将热能、动能转化为电能来发电。汽轮机组耗费能量比较高通常有以下两个方面的原因。汽机自身的原因。低压气缸出气口容易生锈，外气缸又很容易出现形状改变，气体的密封性不是特别好，特别是隔板的气密性和轴的两端的汽封不太好。调节阀的动力来源油动机的动力输出不够，气阀的压力损失大，热力系统容易出现散热严重的问题等等。再者就是机组整体运行方面，用于系统冷却的液体温度太高，凝汽器里的真空度略高，汽轮机参数不准确，没有对汽轮机组实施最优化设计甚至运行不符合标准要求等都会对运行能耗产生较大的影响，增加发电厂的运行资金。
1.2 空冷凝汽器存在的问题
众所周知，在我国的西北地区，空气中漂浮着大量的沙尘，沙尘问题特别严重。在这些地区运行汽轮机，难免在汽轮机的翅片管上附着大量的沙尘，因此翅片管热阻增加，使凝汽器传导热量的能力下降。在气压较小的地方，空气进入风机较困难，导致进气量小，使凝汽器气流流通不顺利。流通不畅还会导致氧气溶解量超过正常水平，由此导致汽轮机导热效率低下，加快了管道和设施的腐蚀。这些因素都会对汽轮机的机械效率产生一定的不良影响。
2.汽轮发电机组节能运行的可行性
2.1 经济方面
在我们对发动机汽轮机组进行改造升级之前，我们最主要的要考虑的因素必然是经济因素，如果我们的改造成本大于所产生的效益的话，我们就没有升级的必要。从升级改造成功的一些案例来看，汽轮机组升级改造之后所能产生的经济效益远远高于用于改造所产生的成本，而且改造后汽轮机效率大大提高，减少了能耗和对环境的污染，因此汽轮机改造在经济方面可行性很高。
2.2 技术方面
我国目前在汽轮机节能方面的技术已经基本成熟，改造之后汽轮机的效率会大大地得到提高，能源消耗量大大降低，减少了环境的污染。并且经过改造之后的汽轮机的安全性和可靠性方面得到了加强。所以，目前对汽轮机改造技术方面已经做好了充足的准备。
3.系统状况对热经济性的影响
热力系统的工作状况主要包括抽气管道的压力损失、供给水量的多少、降温水的多少、以及加热器的端差等。
3.1 加热器的端差
端差主要是通过影响水的供应和热量的回流来影响热力系统的，假如一台或者几台加热器停止工作，发电机组的工作性能就会下降很多。加热器全部正常工作，它们的端差就会变得很小，机组就会工作在高性能的状态，经济型好。除此之外，工作人员通过对加热器水位的控制也会对端差的大小带来影响，严格的控制水位的高低，能使端差控制在设计期望值甚至高于它。如果水位调整不好，就会使端差出现偏差，导致加热器的性能降低。
3.2 系统的外漏和补
汽轮机组的工作原理是通过加热来排出气体推动发电机工作。设备中除了提供热量的附属设备外，存在很多处的气体密封不严。这其中就有锅炉用于减少废物、排水阀门的气密性不良、排除氧气的设备等其他设备的气密性不好，我们可以通过平常的检修和维护来减少这些故障带来的问题，这对于汽轮机效率的提高和减少水的浪费都很有好处。
3.3 系统的内漏和其它
除了上述的系统外漏以外，还包括系统的内漏也是影响发电机组效率的重要因素。系统中存在很多排水的管道，在这些管道的联通的阀门处，绝大多数流进疏水箱，然后与凝汽器相连，这些设施的功能主要是发电机紧急情况下或者启动停止的时候发挥作用。然后内部的泄露不仅造成热量的大量流失，更重要的是对凝汽器造成额外的压力，使凝汽器的工作气压提升，这对汽轮机的热效率不利。特别是在主要的通气管道，气流量大存在很多的排水阀，假如这些阀门不能按要求准时的关闭或者气密性存在问题，就会造成热量的大量流失，更可怕的是这些气压还会使凝汽器管道弯曲，影响设备的正常工作。某些机组的凝汽器经常发生一些声音，这就很有可能是系统内漏发出的。系统的内漏除了和上述的一些机器自身的原因有关外，还与工作人员的操作有关。
4.汽轮发电机组节能技术措施研究
这里我们就以50MW的空冷单抽汽凝汽式汽轮机，型号为C50-8.83/0.294型为例来简单分析一下节能的各项措施。
4.1 热负荷的确定
热负荷参数的无误确定对于提高发电机组的热率具有不可替代的作用。对于一些不能改变抽汽量的机组，它们的抽汽的多少以及抽汽的一些标准我们可以通过控制进汽的多少来控制，为此抽汽的多少就应该由机组使用情况来控制进汽量，使之保持一定的数值，确保机组工作在最优的工作状态，当热负荷偏离标准值时，我们可以通过其他的一些措施来保证热效率维持在一个较高的水平上。
4.2 低真空运行的一些技术措施
在我们采用低真空提供热量之后，随之而来的就存在一些问题。首先，内效率降低。当在低真空状态下运行时，最后几级没有工作在正常的设定值，必然会降低其工作效率，并且末几级的流量会较少很多，从而引发汽流断节，倒流等现象，引起机组不必要的振动，特别是末几级的振动尤为严重，使它们的使用寿命明显降低，更为严重的是增加了疲劳破坏的危险。为此在我们改造后，应该对末级的疲劳强度进行检验是否符合要求。其次，由于我们加大了背压和水的温度，导致凝汽器因受热膨胀和压力增大而承受更大的压力，使得凝汽器的气密性下降，这就要求我们要定期检查和维护设备。
4.3 排汽温度的变化和机组振动问题
机组改造为背压式或低真空运行后，由于处于最后端的温度有所上升，轴承的温度也会略有上升，但是升高不是特别明显，因为热量可由轴承的油带走，回油的温度会有稍微的提升。如果我们要减少温度增大很多，可以通过增加M油量的方法。由于经过轴承的气体温度升高，导致轴承受热膨胀抬高，导致机组震动，因此我们要考虑到轴承的高度变化，避免震动现象的发生。
4.4 强度和刚度核算
改造机组以后，由于工作条件发生一些变化，我们必须要对气缸、叶片、螺栓等器件进行必要的强度和应力的计算，确保器件能够正常可靠的工作。
4.5 热力系统
机组改造后，为了使原有器件符合改造后的要求，我们要对原有的器件参数进行调整以满足新的要求，如果有些原件满足不了现有的要求，我们可以放弃某些器件。
4.6 抽汽管的布置与焊接
如果我们要在气缸上打洞，为了不降低气缸的很大强度，我们可以打一个或者数个圆孔，再通过联箱连接在一块。抽气管的材质如果是合金钢，那么我们焊接所用的焊条材料应与其保持一致。焊接时候不应该使整体的温度差别过大，以免发生其变形。在设计抽汽管道时，我们要注意不应有过大的力作用在气缸上，从而避免发生气缸错位。
参考文献
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[2] 褚振辉.中小型汽轮发电机组安装技术[J].化工建设工程，2003.
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