（中国电建四川工程公司四川成都610000）
摘要：本文对影响汽轮机热效率的因素进行研究分析，并重点讲述在安装过程中对影响因素加以控制，达到提高汽轮机热效率的目的。
关键词：汽轮机；热效率；影响因素；安装
随着电力事业的不断的发展和国家对能源充分再利用的要求，对于一个火电厂来说，不仅要考虑机组运行的稳定性、经济性、长期性及相关指标的高标准，还要强化各项控制措施，提高机组效率，从而提高经济效益。所以单位在设置汽机的时候，就必须尽可能地增加汽轮机的热效率，从而为机组高效率运行打下良好基础。
1、汽轮机热效率的影响因素
汽轮机热效率的影响因素很多，包括汽轮机本身的结构、各部配合间隙、相关系统及参数的匹配、运行时的控制手段、运行人员的操作水平、汽缸最终的保温效果等等。其中对汽轮机热效率影响较大的因素分析如下。
1.1主蒸汽温度
在汽机的运行过程中，主蒸汽温度对机组的稳定性、安全性、热效率有很大的影响，所以机组通常将主蒸汽温度控制在额定温度的正负5度范围内。
当主蒸汽温度升高时，主蒸汽在汽轮机内的总焓降、汽轮机相对的内效率和热力系统的循环热效率都有所提高，热耗降低，使运行经济效益提高，但是主蒸汽温度升高超过允许值时，对设备的安全十分有害，例如调节级叶片可能过负荷，主蒸汽管道或汽缸内金属材料的机械强度降低，汽缸零部件热膨胀受限导致机组可能发生振动。
当主蒸汽温度降低时，而主蒸汽压力和凝结真空不变，主蒸汽在汽轮机内的总焓降减少，若要维持额定负荷，必须开大调速汽阀的开度，增加主蒸汽的进汽量（一般机组主蒸汽温度每降低10℃，汽耗量要增加1.3%~1.5%），蒸汽流量如果增大了，蒸汽将会出现很大的耗损，导致机组的热效率降低。除此之外，也会威胁到机组的运行安全，主要有以下几点：（1）主蒸汽压力不变，温度降低，末级叶片的蒸汽湿度将会增大，除了会增大末级动叶的湿汽损失外，同时还将加剧末几级动叶的水滴冲蚀，缩短叶片的使用寿命；（2）末级叶片可能过负荷。因为主蒸汽温度降低后，为维持额定负荷不变，则主蒸汽流量要增加，末级焓降增大，末级叶片可能过负荷状态；（3）各级反动度增加，由于主蒸汽温度降低，则各级反动度增加，转子的轴向推力明显增大，推力瓦块温度升高，机组运行的安全可靠性降低；（4）高温部件将产生很大的热应力和热变形。若主蒸汽温度快速下降较多时，自动主汽阀外壳、调节级、汽缸等高温部件的内壁温度会急剧下降而产生很大的热应力和热变形，严重时可能使金属部件产生裂纹或使汽轮机内动、静部分造成磨损事故；（5）主蒸汽温度的下降还可能导致水冲击事故的出现，对汽轮机造成重大的伤害。
1.2主蒸汽压力
在汽轮机日常运行的过程中，必须重视汽轮机组主蒸汽压力的变化。主蒸汽压力的变化不仅会对机组的热效率造成影响，而且容易导致重大事故的发生。
若主蒸汽温度不变，随着主蒸汽压力的不断升高，则蒸汽湿度也相应增大，导致机组叶片的工作环境出现变化，促使叶片承受的冲击力增加。主蒸汽负荷增加1MPa的话，机组的蒸汽湿度将会提高4%-5%，如此也将会导致叶片的承受的压力增加，造成汽机承压部件的热应力增大，产生变形甚至损坏，最后造成汽机承压部件的寿命缩短。此外，汽机在工作时，主蒸汽压力的增大，会引起安全门打开，使蒸汽流失，造成蒸汽的消耗量增大，降低汽轮机的热效率。
1.3安装过程
从汽轮机本体安装来讲，其主要影响的是汽缸的效率，若汽缸的效率降低，则汽轮机的热效率也同样降低。
影响汽缸效率的主要有汽机元件安装间隙、轴封系统投用的可靠性、汽缸的保温效果等，在安装过程中若要对这些因素进行控制，则安装人员就需要严格按照厂家设计要求进行安装，通过多次组装，反复核实各组数据，保证汽缸内零部件的安装质量。进而对安装质量的控制，将有效地提高汽轮机的热效率。
2、安装过程中提高汽轮机热效率措施及方法
汽轮机安装过程中，要提高汽轮机热效率，需从以下方面着手进行控制：
（1）安装图纸审核及技术交底；
（2）设备及零部件的检查；
（3）汽缸的精准定位；
（4）汽封间隙的调整；
（5）进汽短管处膨胀圈的安装及检查；
2.1安装图纸审核及技术交底
安装单位需组织技术人员对相关厂家图纸进行审核，并要求厂家到现场对汽轮机的安装进行技术交底。
安装前需要求厂家进行技术交底，将质量控制要点进行明确，以便于安装单位对该类型机组进一步的了解。另外，技术人员在对厂家图纸进行审核的过程中，要能够做到将图纸所给数据信息展开研究，并对零部件间的间隙调整范围进行有效的规定，制作验收文件。在安装过程中，能够将所测数据进行分析，找出不合格部分，并制定调整措施，指导安装人员现场调整。
2.2对汽机设备及零部件的检查
在汽机设备及零部件进行检验的过程中，需做以下检查：隔板与汽缸间的配合检查、汽封块与隔板套或隔板槽的配合情况检查、汽封块端部相互间的配合情况检查、汽封齿的完整性的检查、汽封块的支撑弹簧的检查。此外，还应当可对轴承箱、汽缸结合面进行接触检查，在检查过程中，若发现零部件有缺陷，需通知厂家及建设单位，及时协调处理。唯有如此，方可以确保汽机安装完成后运行时的稳定性。
2.3汽缸的精准定位
在汽轮机内部，汽缸分为高压、中压、低压三个部分，其中，高、中压汽缸多为双层构造的合缸；而低压就分成A、B两个，均属于双排汽结构。高中压缸安装注意事项，是在连接导汽管及试扣前应将汽缸定位装置安装且调整完毕,在管道连接时需进行架表检测,防止汽缸中心有偏移现象,否则影响汽封间隙。由于低压缸内缸较大,且支撑基本在中部位置,有的汽缸是通过中部偏心销及两侧L型键进行定位,在现场通常是将汽缸找正后,两侧用临时千斤顶固定,这样自然存在一定的应力,在扣盖后将其拆除,应力在一定的时间内释放,这样汽缸中心就发生了变化,部分区域汽封产生摩擦,导致间隙增大,热效率降低。因此中心销配制时,应在自然状态下进行测量其配中工作。除此之外，还应预留汽缸热态变形带来的中心偏移。
2.4汽封间隙的调整
设备安装好之后，要对汽轮机中汽封的间隙进行调整，防止蒸汽
的泄露导致汽轮机热效率的降低。在现场调整时，首先要测量汽封块与转子的配合间隙，然后确定其修刮量，以保证调整间隙的准确性。修刮主要是用锉刀和修汽封齿专用工具进行，在以后工作中所有修刮汽封间隙尽量采用机械加工手段进行,使其修刮均匀,且整体园周间隙均匀。在修刮时，每一弧段应多取几个测量点，每段至少三点，测量其汽封齿各点的高度，修刮后再进行测量，这样不但能保证汽封间隙的准确性，也保证了转子与汽封齿各部间隙均等。遵循的原则:根据实际来说：从安装角度出发，汽封间隙值取上限设计值.但从电厂运行的效益来说，汽封间隙应稍微小一些，尽可能让100%的蒸汽做功.为此，在调整汽封间隙时,我们既要保证动静之间不产生摩擦，又要考虑电厂的经济性，所以在调整汽封间隙时,高温区的汽封间隙应取设计值的中下限，但不能低于下限.低温区的汽封间隙可适当减小一些，但不能低于设计值低限0.05MM,也就是说以低限为宜。测量间隙时的状态:测量汽封间隙时,必须在全实缸状态下进行,且中分面至少紧固1/3的螺栓为宜。测量汽封间隙的方法:左右采用塞尺进行,中下部及上中部均采用压橡皮泥及压铅丝的方法进行,若采用贴橡皮膏法进行测量工作,应分段且将汽封块固定死的方法进行,橡皮膏应贴下\中\上三个数据的厚度,以便准确确定其实际间隙值。对汽封环间的膨胀间隙的控制:在汽封间隙调整合格后,测量汽封块整圈的膨胀间隙,若没有间隙先进行其修整工作,使其膨胀间隙符合要求,然后测量整圈配合后的汽封间隙,也就是进行试扣检查汽封间隙工作.若间隙较大,应做好详细的记录,在统一试扣测量工作结束后进行全面的调整工作.(此时可能存在调整难度较大的问题)。汽封间隙调整,不能用挤压背弧的方法使其汽封间隙增大,这样做不但增大了整圈汽封块的膨胀间隙,汽封块与相应的槽的配合不良,增大了上下级间的漏汽量。
2.5进汽短管处膨胀圈的安装及检查
对汽轮机进汽管处膨胀圈的检查，必须检查密封环与相应位置处的配合情况,主要是检查密封面是否接触严密,组装后用0.03塞尺检查不入。胀圈组装时,必须将开口处错位安装,相互错位90度以上。汽缸试扣时,应将密封环装配,并检查其配合情况,应相互配合紧密,接触均匀(用涂红丹的方法进行)。防止出现漏汽现象。
3、结束语
综上所述，干扰汽机热效率的因素是多方面的，然而从安装角度出发，我们只能尽可能地保证汽缸效率。所以，在安装汽机的过程中，需对影响汽缸效率的部分安装工作进行全面检测，严格根据相关的标准进行安装施工，唯有如此，方可较大提升汽机热效率。
参考文献：
[1]林贵和,冯跃武,吴尚军,孙福存,蔚献军,冯富国.神头第一发电厂7#机组主要经济指标分析[J].电力学报,2013(02):135-139+143.
[2]史进渊.汽轮机通流部分故障诊断模型的研究[J].中国电机工程学报，1997（1）：29-32.
[3]毛建华.前置式蒸汽冷却器在常规电站中的应用及热效率的改进[J].汽轮机技术,2015(04):1-6.
收稿时间：2017年8月7日