(河北国华沧东发电有限责任公司河北省061113)
摘要：我国经济的高速发展离不开电力系统的大力支持，如今我国对电力的需求与日俱增，电力的结构为了能够顺应社会的所需，也在发生着显著的变化，对电网负荷的研究将更加的深入。通过对火力发电厂的汽轮机组运行的规律的探究可以发现，为了能够适应电网的调峰处理，需要对汽轮机组进行适当的改组。目前我国的汽轮机组的容量较大，因此在安全性与经济性上面都比较欠佳。为了能够对其进行优化，提升安全性与经济性，需要火力发电厂对此展开技术改革与创新。
关键字：火力发电厂；汽轮机组；经济运行
火力发电是我国电力能源生产中的主要模式，在我国电力生产领域中占据着重要的地位。火力发电厂在电能生产过程中主要依靠于化石燃料的燃烧，在这过程中为了实现节能减排的战略目标，就要充分考虑火电厂节能减排的相关措施，汽轮机组作为火电厂的重要组成部分，是影响火电厂能源损耗的重要部分，因此就要求采用有效措施实现汽轮机组的能耗降低。随着新型电力技术的投入使用，使得电力市场的竞争日益趋向激烈，在电力市场当前的形势下，对于火力发电厂既是挑战同时又是机遇，新技术投产使用可以减少电厂能源损耗，有效提升火电发电厂的综合效益，推进经济社会的可持续发展。
1影响火电厂汽轮机能力耗损的因素
1.1设备
作为汽轮机的重要组成部分的气缸，要使其运行能够具有合理性及高效率，那么就要确保蒸汽功能在汽轮机内的作用，将部分空气和汽轮机流通进行分离。目前，我国虽然能够自行生产气缸设备，但是仍存在着不足方面，在实际测验中得出，汽轮机组的高效率相比于设计价值较低，这样则导致汽轮机的所需能力消耗大。
1.2温度、压力
要使汽轮机的工作效率能够有效确保，温度及压力均起着一定的有效作用，当有较大的喷水量或者有大量空气吸入时则会导致燃料供应不足的情况出现，从而致使温度要求不能达到。并且，还会产生严重的积垢等现象，从而导致工作效率在一定程度上得以降低。若出现水压强不足时，主要是因燃烧不够充足，从而使蒸汽的流量增加，最终有效下降机组气压，以及工作效率受到影响。
1.3电力负荷
若在电网工作中出现电力负荷较大的情况，则会导致峰谷现象出现，此时，相关人员应该对汽轮机进行反复调查，调整电力负荷能力，从而让汽轮机的能量消耗得到减少。
2抽汽汽轮机
2.1工作原理
抽汽汽轮机的主要作用是将蒸汽从中间抽出提供给用户，该机器分为两种：双抽汽及单抽汽。双抽汽的通流部位主要分为三段：高压、中亚、低压；单抽汽的通流主要分为两段：高压跟低压。根据用户的需求及产品系列化的规定来确定抽汽压力，并且，还能在一定范围内。通流部分中的每段气缸均是单独设有的，从而构成分缸布置，又或者构成单缸布置，将几段合在一个气缸。在段间设有抽汽口，部分蒸汽经由此出，而将其余通过调节流量机构计入下一段。抽汽式汽轮机的调节控制系统中，不仅装有调整抽汽压的调压器，并且还装有调速器。
2.2经济运行
抽汽式汽轮机的运行必须要具备有供电供热的功能。如果，抽汽量为零，那么其与凝汽式汽轮机相同，一部分流入给水加热器中，一部分流入凝汽器中；如果，抽汽量不为零，蒸汽先流过高压段各级作工，由抽汽口经一部分蒸汽抽出供热，一部分作为经过节阀或者转隔板流至各级，然后继续作工，流入凝汽器。此时，如果电负荷下降后则汽轮机的转速上升，然后将抽汽调节阀及高压调节阀关小，在功率下降后确保抽汽量不变。通过以上措施，能够使高压段的功率有效增大，低压段的功率有效减小，这样能够让两者相抵，进而让汽轮机的功率能够保持不变，增加供热的抽汽量。对于高压端和低压端的调节阀或者旋转隔板可通过调速器及调压器一齐控制，这样，使用户对热负荷及电负荷的需求能够同时满足。
3我国火力发电厂汽轮机的现状以及运行中存在的问题
3.1火力发电厂汽轮机的运行现状
汽轮机组的设计、制造以及安装这些环节都在很大程度上改善了汽轮机的经济性能，提高了汽轮机的运行效率。汽轮机组在运行过程中的具体情况对机组的经济运行影响很大，当汽轮机组运行时各个数据都会在额定范围之内，这时候汽轮机组的经济型产生的影响就比较小，当运行指标超过额定范围时，就会严重威胁汽轮机组的生产运行。原有系统的回热加热器不能有效满足火电机组的端差、散热的损失以及给水部分旁路的运行。在正常情况下回热加热器这一系统的每个部分都会参与到火电机组运行之中，但是一旦回热加热器出现问题就会造成一系列事故。还有就是可能出现加热器旁路门关闭不严这种情况，这就在很大程度上影响火电机组的正常运行。对于原有的系统来说如果加热器端差增大，那么这时候水的温度就会降低，本机的抽气量就会大大减少，高一级的抽气量就有所增加。当加热器切除之后，给水泵的水温将会低于正常水温，这就使循环的平均吸热温度大大降低，循环效率就变得比较低。还有加热器旁路出现泄漏时，就在一定程度上降低了经济性能。再者如果加热器的疏水方式采用的是疏水泵，而当疏水泵发生故障，但是也没有输水备用泵时，这时候疏水将自动流到较低的加热器中，这些故障都在一定程度上影响汽轮机组的正常运行，从而降低了火力发电厂的生产效率。
3.2核心技术比较缺乏
最近几年，我国的科学技术发展非常快，汽轮机这种生产类的机械在火力发电厂生产过程中发挥着不可替代的作用。汽轮机的存在很大程度上推动了我国工业的发展并促进了我国火力发电厂的科技自动化。随着能源结构的改变，电力在我们的日常生活中所起的作用变得越来越大。想要进一步获得更多的电力资源来满足人们的实际需求，相关技术人员一定要加大对核心技术的研究力度，进一步提高发力发电厂的生产效率，将能源结构进一步进行完善。现如今我国电力发电场中的汽轮机设备还存在一系列问题，例如汽轮机设备比较陈旧，而且还比较缺乏检修，用这种机器进行生产给火力发电厂造成了很大的影响。再者随着计算机技术的发展，机电一体化这一发展过程也在不断进行变化。现如今虽然汽轮机这一生产设备拥有比较高的科技含量，但是部分操作人员没有及时跟上设备更新的速度，操作人员就不能对汽轮机进行正确的操作。为了解决这一问题一定要研发先进的技术，对汽轮机进行更新换代并进行进一步的优化，这样才能提高火力发电厂的生产效率，还有另一方面一定要有专业的操作人员，这样才能对火力发电厂汽轮机进一步优化运行。
4火力发电厂的汽轮机的运行优化策略
4.1 对汽轮机运行操作过程的优化
火力发电厂汽轮机的操作过程主要包括启动操作、运行操作和停止操作。汽轮机启动操作后需要进行暖机操作，在这过程中会消耗较多电能，因此可以采用高低旁操作的方式进行处理，保证主机控制在稳定的区间范围内，缩减汽轮机的暖机过程，减少汽轮机启动操作过程中的功耗。汽轮机的运行操作可以采用定—滑—定的模式，此时汽轮机处于低负荷运行状态，燃料可以充分燃烧，且水循环稳定性更高，可以实现对水泵轴临界转速的有效控制。在汽轮机停机处理过程中，确定科学的停机动作可以实现对能耗的降低，在这过程中可以根据滑参数进行有效的停机操作调控，这样就可以充分利用锅炉的余热发电，可以缩减锅炉与汽轮机的实际温度，这样还有助于机器养护功效。
4.2 对汽轮机循环水泵的优化
真空情况的好坏是影响汽轮机运行经济的另一个重要因素，影响汽轮机组真空因素主要包括循环水入口温度、循环水流量、冷却管清洁度、真空严密性、排汽量等，当汽轮机循环水泵运行方式不合理时，会增加汽轮机的能量损耗。单台循环水泵运行时，虽然可以节省厂用电，但由于循环水流量不足，导致机组真空下降，因此就要根据火电厂的实际情况选择循环水泵。此外，循环水泵在冬天运行时，当机组真空超过极限真空时，蒸汽会引起末端动叶外紊乱膨胀，增加了动叶的损失，同时也增加了循环水泵的耗能。为了推进汽轮机组节能降耗措施，可以在某一确定的机组负荷和循环水入口温度下，改变循环水泵的运行方式使汽轮机功率的增加值与循环水泵消耗功率的增加值之间差值达到最大。
4.3 提高给水温度
给水温度对于锅炉燃料使用率具有直接的影响，随着给水温度的升高，燃油的使用效率也会显著提升，当给水问题过低时，会增加煤炭的消耗，且燃烧不充分也会增加温室气体的排放，加重大气污染。为了提高给水温度，就需要保证高加投入率，在汽轮机组滑启、滑停时，对给水温度加以合理控制，且在启停过程中需要投入高压加热器，在日常维护过程中应对汽轮机组中换热器进行清洗，以防止换热器内污垢分布不均造成热压力或温差压力，从而达到节能降耗的目的。
对于汽轮机组而言，回热加热器有着重要的作用，旧系统中的回热加热器效率普遍较低，与新系统中的效率相差较大。汽轮机组的不同抽汽的差别是很大的，抽汽的压力越高，则所需要消耗的功率就越大，其的能量级相应的也会提高。汽轮机组中主要利用了回热加热器，让汽轮机在这方面的功率使用上得到了加强，减少了无用功的增加[3]。优化后的回热加热器将会更加的适用于新系统，能够让汽轮机处在更加良好的状态下运行，并将其他部件的个体差异控制在较为合理的范围之内。
4.4汽轮机背压的处理优化
汽轮机的排汽压力称之为背压，其的压力指数将会对汽轮机组的各项参数造成直接的影响，特别是针对汽轮机组中的热损耗与机组出力等方面，并会对整个机组的燃煤消耗量带来影响。背压的参数是需要重点对待的项目，影响其参数大小的因素主要由机组的负荷、流量的大小与循环水流的温度。背压的数值与水泵的能量消耗数值之间的关系是确定的，因此为了能够提升背压数值的有效性，就应当采取机组静压值实验对其进行准确的判断，利用循环水泵耗能为基础数值，对凝汽器的背压进行逐步的增加，同时对整个汽轮机组的功率进行实时的测试，准确的找到汽轮机组最佳背压数值。
4.5凝汽器的真空抽气系统优化
在汽轮机组中凝汽器的真空抽气系统有着重要的作用，其的效率将会直接影响到整个汽轮机组的运行状态。由于在旧的系统中，设备会经常性的发生故障，很容易使得凝汽器的真空抽气系统里进入了较多杂质气体，无法形成绝对的真空，让真空泵超载，对汽轮机组造成了严重的破坏。为了防止此类现象的发生，需要提升凝汽器的真空抽气系统的运行效率，利用优化此系统，来防止气体渗入等情况的出现，同时还会让火力发电厂的热力循环效率得到提升。因此，对凝汽器的真空抽气系统的优化十分具有现实意义。
4.6循环水泵的优化处理
汽轮机组中的凝汽器有着几方面的特性，比如清洁度需要保持一定的数值，冷却面积固定，并需要具有极高的严密性。凝汽器的压力获取往往会在某一个特定的负荷条件下，与循环水的温度和流量存在着某种非线性的关系，如果循环水温度发生改变，所导致的结果是流量出现偏差，这对于循环水泵而言有着重要的作用。因此为了能够找到温度变化的合理区间，需要对循环水泵进行优化实验，将循环水泵与叶片的角度进行一定程度的调整，接着通过对循环水泵功耗与流量的测试，准确的找出其中的非线性关系，以此为根据实现循环水泵的最佳优化配置。
5火电汽轮机的能耗降低措施
5.1控制好阀门的内漏
阀门内漏问题的治理必须及时，它对实际的运行方面十分重要;一要，把好设计关;二要，做好在品牌方面选择与质量方面的检测;三要，做好实际安装，必须安装到位，并组织专业人员实施对其的漏检，最大化保证其正常运行。
5.2实施针对火电汽轮机的降能耗改造
针对其改造的目的就是，在一定的能耗上最大化提升其在运行商的实际效率，降低成本。改造方面的首先就是凝汽器，因为它是控制火电汽轮机在经济与安全性最好的要素。其次是针对火电汽轮机在通流部分的在间隙的调整，是否会对通流效率造成影响，一旦汽封的间隙控制不好，或者汽封选型不合适，就会产生蒸汽的严重泄漏，进而降低实际流通效率。而对于在投产时间较长的，在理论论证的基础方面来具体开展改造工作。
总之，我国作为一个能源消耗大国，电力行业领域现如今面临的首要问题就是要研究如何高效利用能源进行发电。现在我国的火力发电成本浪费的还比较多，所以一定要进一步对汽轮机进行优化，让其不断满足环境的要求。还有火力发电厂也要加强管理，对员工进行职业技能培训，打造出一支专业化的服务队伍，这样才能保证汽轮机能够稳定发展，提高火力发电厂的发电效率。
参考文献：
[1]赵维,张兰鑫.火力发电厂汽轮机优化问题研究[J].城市建设理论研究（电子版）,2015(21):2134-2135.
[2]王刚,胡俊.火力发电厂汽轮机优化问题研究[J].山东工业技术,2015(5):208-208.
[3]邓甜甜.火力发电厂汽轮机的优化运行思考[J].科技创新导报,2013(26):49.
[4]栾友.浅谈火力发电厂汽轮机的优化运行[J].黑龙江科学,2013,4(9):107.