摘要：随着经济和社会的快速发展，各行各业对电能的需求量不断增加。汽轮机作为发电厂的重要设备之一，其安全运行关系着整个系统的经济性和安全性，汽轮机正常的运转是保证电力供应的关键。但汽轮机在长期的运转过程中，受到的影响因素较多，所以很难保证不发生故障，因此要掌握汽轮机的机械原理和维护知识，出现故障时及时进行修理，从而保证其运行的正常。
关键词：电厂集控运行；汽轮机运行；优化策略
在电厂的生产中，汽轮机是重要的生产设备，通常消耗着大量的能源，这给电厂的发展带来了一定的制约。随着社会主义生态文明事业的建设，电厂的工作也进入到倡导节能环保的时代中，汽轮机运行中应用的节能技术以及节能的管理方式，使得能源的消耗量有效的降低。在汽轮机的运行中，技术人员需要对于其运行的状况进行具体的分析，适应于实际情况展开节能技术的应用。
1发电形式
电厂建设过程中，需要充分应用一次能源，对其进行科学转化，以电能形式输出。在社会不断发展过程中，我国发电形式也出现了很大程度的变化，首先分析传统发电形式，在我国传统发电厂建设过程中，通常将燃煤作为发电的主要能源，但是，煤矿资源属于不可再生资源，同时会造成一定程度的污染，在现代人生态意识不断提升和我国发电技术发展过程中，国家相关部门逐步选择使用先进发电技术取代燃煤发电。新型发电方式的合理应用能够在很大程度上推进我国生态环境建设[1]。通常情况下，相关工作人员需要在对煤进行加工之后将其送入锅炉燃烧，锅炉内的水随着煤的燃烧逐步升温，形成高温高压过热蒸汽，过热蒸汽对汽轮机叶片造成一定程度的冲击，使其开始转动，从而带动发电机进行发电作业。在现代发电厂建设过程中，通常是选择水力和火力进行发电作业。最后形成电能，在进行火力发电时也会出现一定的能量消耗，同时如果不能对其进行科学有效的处理，会在一定程度内污染大气环境。作为清洁能源，现代人对太阳能应用逐渐加强重视，各个国家也开始应用太阳能进行发电。
2汽轮机常见的故障分析
2.1汽轮机凝汽器真空偏低
凝汽器是汽轮机辅机中常见组成设备，通常以凝汽水泵、循环水泵、抽气装置等组成。可在汽轮机排气口床创设真空凝汽设备，保证汽轮机始终可通过蒸汽膨胀降低排气压力，进而大幅度提升汽轮机热效率。汽轮机可通过凝结器将排气凝结为洁净凝结水晶，为锅炉提供可循环使用的水资源。汽轮机凝汽器真空度会直接影响汽轮机正常运转，若真空度发生变化，则排汽温度发生对应变化，加大机组发生振动故障的几率。外界高温状态下，循环水温升高，大大影响凝汽器吸热量，干扰蒸汽冷凝温度，进而增大排气压力，降低凝汽器真空度。除此之外，凝汽器受真空气密性、凝汽器结垢等因素影响也会发生真空度下降。
2.2汽轮机转子不平衡
一般来说，告诉转动的转子处于平衡状态，在动平衡状态下保证了运转作业的稳定性，在日积月累的使用中，会增加转子的扭曲变形问题，导致转轴出现一定磨损问题，进而打破了转子高速动平衡状态。此现象不仅家具轴承磨损情况，同时导致主轴扭矩处于不稳定输出状态，进而严重干扰整个发电系统的运转。因此在汽轮机出厂时，需要进行转子平衡的定向检测、检修，排除质量问题诱发的转子不平衡，但因长期使用导致的磨损问题难以避免。
2.3汽轮机异常震动
汽轮机在作业的过程中，时常会出现转动异常的情况，导致此现象发生的原因包括气流激振、转子热变形、摩擦振动等。由气流激振引发汽轮机转动异常时，低频分量骤增，运行参数受到明显干扰，大幅度增加了振动幅度。由转子温度上升、将会导致蒸汽参数发生变化，转子热变形加大振幅。由摩擦导致汽轮机异常振动时，伴随抖动、涡动等问题的出现，转子内因不均匀受温，增加转子热变形几率进而出现故障。
2.4空气冷却器的问题
汽轮机空气冷却器在运行过程中，容易受到沙尘的影响，在长期的运行中，翘片上会出现很多沙尘，从而增加翘片的运行阻力，对传热性能造成严重的影响，导致运行通道受阻。当设备处于负压状态时，风机中会有少量的空气进入，从而导致凝汽器不能正常运行。另外，凝结水中有很多溶氧，也会影响传热效率，如果空气冷却器管道受到腐蚀，会导致冷空气流量不均匀，影响汽轮机的正常运行，从而降低汽轮机的实际运行效率。
2.5汽轮机能耗高
对于电厂的日常运行，汽轮机是其中非常关键的发电设备，若使汽轮机充分发挥作用，与相关设备进行配合非常重要。汽轮机在运行过程中，一些因素会对能耗产生影响，导致汽轮机需要的能源量增多。另外，检查汽轮机组的流通性非常重要，也是影响汽轮机能耗的关键因素。在汽轮机的运行设备中，气体的做功率和运行机组有密切的关系，提高汽轮机气缸内部的做功率，可以有效降低汽轮机的能量损耗。
3对电厂汽轮机各方面的优化政策和优化效果
3.1汽轮机运行耗用量降低
在电厂汽轮机正常运行中对能源的耗用量在在合理指标之内，但是在汽轮机启用和停止时能源耗用量较大，不符合我国绿色节能的发展趋势。所以当下为了节省资源耗用量和降低生产成本应该对汽轮机的能源耗用量进行合理优化，尤其是汽轮机启用和停止方面。对此，经过对汽轮机运行的具体数据的测量发现，如果能够将真空压控制在合理范围之内，将直接减少维持压力的旁压值，真空压得到有效控制将对汽轮机整体的运行速度有积极作用，让电厂汽轮机在保证生产和运行的条件下节省能源耗用量。
3.2电厂汽轮机配汽方式调节优化
上文中说到汽轮机采用的复合型配汽方式只适合在高负荷的情况下工作，不适合在低负荷的情况下运行。因为复合型的配汽方式会受到额定功率大小的直接影响，如果额定功率适合复合型配汽方式的运行，会提高汽轮机的运行效果;但是在额定功率不适合复合型配汽方式运行的情况下，汽轮机不能够体现其运行效果。所以相关人员进行研究，对电厂汽轮的配汽方式采取硬件上的优化措施，在传统复合型的配汽方式下改为三阀门新型配汽方式，这种新型配汽方式的优点是不受低负荷工作和额定功率的影响，能够保证在低负荷或者额定效率不稳定的情况下依旧保证高效率工作，并且对能源的耗用量在传统复合型配汽方式之下。
3.4掌握整个电厂汽轮机的运行情况
汽轮机轴向位移变化和汽轮机运行效率的优化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第一，在对汽轮机轴向位移变化监督时需注意汽轮机中压力表的具体数据变化，因为压力表可以显示出汽轮机的运行状态，压力表可以直接对汽轮机用直接数据反映出来，所以对汽轮机轴向位移变化进行实时监督是控制汽轮机运行有效方法。第二，对汽轮机的整体运行进行监督时将整个汽轮机的运行特性用具体数据表现出来，有利于将汽轮机上高负荷和低负荷两种情况下轴承的振动频率进行数据比较，并对振动频率实时监督，将有故障的轴承检测出来及时维修或者更换，更有利于汽轮机在低负荷情况下保证正常运行。
4汽轮机在生产中节能的技术策略
4.1技术要点
汽轮机的运行是在电力以及机械的综合作用下运行的，因此汽轮机内部的真空状态与汽轮机的运行顺畅程度之间具有密切的联系。在电厂汽轮机的运行中，技术人员需要关注汽轮机内部的着真空状态，使得机器的运行能够保持在最佳的状态下。对于机器内部真空泵进行监测与关注，一旦机器在运行的过程中真空泵内部的气流运行状况出现异常，在低负荷的状态下运行，那么需要立即进行调整。
汽轮机的内部由于是处于真空状态的，因此一旦其密封性发生问题，将会使得机器的内部的真空程度与工作的要求有所区别。
汽轮机的缸效率表示汽轮机将其他形式能源转化为电能所获得的效率，从我国汽轮机要求来看，实际效率明显低于定值。影响缸效率的因素较多，在实际应用中，一旦缸效率下降，汽轮机耗能就会增加。简而言之，汽轮机耗能和缸效率呈现正比关系，随着气流面积的不断增加，气流量也会增加，进而实现节能减排目标。
4.2通过检测设备保持汽轮机水温
汽轮机在运行的过程中，还需要给水设备进行辅助性的工作，其水温会影响汽轮机在运行中所消耗的能源。当给水设备的给水的温度过低，汽轮机内部将会需要更多的热能来维持运行，在这样的状况下，汽轮机的运行中消耗的煤炭数量将会有所增加。此外，当给水设备所提供的水温不稳定，也会导致在汽轮机的运行中消耗更多的能源。因此，在应用汽轮机时，需要根据具体的运行要求对于水温的状况进行及时的检测，当水温不足时进行及时的停止运行以及运行的调整。
4.3制定规范化的人工管理制度
在目前的汽轮机工作管理中，所采取的工作模式是人工管理的手段与机器的监管同时运行，事实上，由于汽轮机的运行在电厂的发电中重要性极高，因此人工的检测与管理是不可缺少的，主要的工作中调整策略的应用也需要通过人工的管理手段进行。因此，在人工的管理中，需要根据综合性的经验以及电厂中实际的生产状况制定相关的管理规范，使得汽轮机在运行的过程中，管理人员的每一个操作步骤都能够有规范的标准。在进行从策略的制定过程中，主要需要关注汽轮机内容的燃料的应用以及水循环环节的运行状况，保持二者能够在机器的运行中保持一个相对平衡、稳定的状态。
4.4改进汽轮机的启动
(1)需要进行设备启动时间的合理规划。(2)需要全保汽轮机启动时，具有更高的安全性，为了对其进行更高程度的保障，在设备启动之前需要全面检查汽轮机，同时还需要针对汽轮机运行机制和内部构造进行有效的启动预判，确保能够提前发现汽轮机启动时可能对其启动时间造成影响的各项因素。一次同时，为了实现启动时间的进一步控制，相关工作人员还需要科学处理疏水系统，通过有效增加疏水点数量，实现暖管时间的有效缩短，进而使汽轮机启动时间得到有效缩短。除此之外，相关工作人员还需要预热汽轮机，在一定程度内提升汽轮机温度，实现暖管时间的有效控制，进而节省启动时间，在机组并网之后，还需要尽快基于施工要求接带负荷。(3)需要确保合理进行疏水排放。在机组启动时，为了确保有效降低汽水排放量，必须更为有效的应用凝疏管道。在此过程中，相关工作人员需要采取以下措施，通过应用开高低压方式控制汽轮机压力，同时还需要手动降低凝汽器真空，确保汽轮机压强能够最大限度满足作业需求，从而实现暖机速度的有效提升。对汽水进行更为有效的回收利用，以此为基础进行决策，确保其合理性和经济性。
4.5优化汽轮机的运行
我国目前应用汽轮机过程中，通常选择定-滑-定的方式实现具体运行，这种运行方式不仅能够实现节流损失的有效控制，去确保进一步适应负荷变化，实现机组一次调频。不仅能够对设备运行效率进行更高程度的保障，同时也可以在一定程度内降低运行能耗，确保科学优化运行方式。在处于极低负荷状态时，通过科学应用低水平定压调节方式，能够进一步确保水泵轴临界在实现水循环，燃烧，转速等作业时具有更高的稳定性。对中间负荷区而言，确保气门在实现开关时始终处于滑压运行状态。与此同时，还需要对加热器端差进行有效控制，确保能够实现加热器水位的合理调节，在设备高负荷运行时，需要对汽轮机主汽压力和主汽温度进行有效提升，实现给水温度的进一步提升。在完成低速暖机作业，确保机组正常运行之后，可以将其主汽门转速逐渐加大。严格检查油压，油流，油温，油位等各项参数，同时还需要对油泵运行状态进行有效确定，监听机组内部是否具有异样声音，并以此为基础进行后续管理作业。
4.6改善汽轮机的停机
我国在应用汽轮机过程中，无论是由于故障导致停机还是正常状态下停机，在进行停机作业时普遍选择使用滑参数停机，通过科学应用该种方法能够确保更为有效的应用汽轮机，对锅炉余热进行更为充分的应用，能够确保在实现节能的同时进行更为迅速的降温，确保能够对汽轮机进行更为及时的检修。
4.7其他问题
由于汽轮机在运行的过程中进行着较为激烈的机械运动，因此其内部的结构发生问题属于较为常见的现象。
在节能技术的研究中有专门的研究人员进行研究的工作，但是由于研究人员与一线的技术工作之间具有一定的信息不对等性质，需要在研究的过程中及时的就节能降耗的效果展开实践工作，根据实践中呈现出的不足状况进行进一步的调整。
总之，电厂应制定严格的管理制度，以保证电厂的经济与社会效益，提升管理工作效率。在运行过程中，应将节能降耗的管理理念认真落实，在企业内部完善节能降耗管理制度，要求工作人员严格遵守规范制度，从根本上降低节能降耗效率。针对汽轮设备，要加强日常维护，定期进行检查，保证设备的正常运行。
参考文献：
[1] 杜召召，唐志彬.电厂汽轮机运行中的节能降耗工作[J].黑龙江科技信息，2016(06):52.
[2] 郑宏伟，李炜.电厂汽轮机运行的节能降耗研究[J].中国高新技术企业，2016(09):78-79.
[3] 翟耀兵.电厂汽轮机节能降耗的主要措施分析[J].低碳世界，2016(19):60-61.
论文作者:张洋
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/8
标签：汽轮机论文; 电厂论文; 过程中论文; 凝汽器论文; 转子论文; 方式论文; 作业论文; 《电力设备》2019年第5期论文;