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【摘 要】国家“十二五规划”对有关领域、行业的节能减排提出了明确的任务和要求，节能减排已经成为我国的一项基本国策。提高能源的利用率、降低能源消耗作为本国的提倡能源节俭方式。本文根据汽轮机600MW等级的节能分析，提高汽轮机节能原理的应用。从而达到能源的高效利用率。
【关键字】汽轮机；节能原理；应用
中图分类号TK01，文献标识码A。
1.前言
随着经济的不断发展，世界上的煤炭、石油和矿产资源在不断被开采，这些不可再生的能源在一步步的枯竭，各国对于能源的需求迫切。节约能源是现如今社会热议的话题，如何将能源最大化利用与人们日常的生活紧紧联系在一起是一个重要课题。汽轮机是一种高压高温的设备，也是火电厂的核心设备，汽轮机的发展标志着一个国家工业技术的水平。我国的汽轮机的发展水平较发达国家还存在差距，能源的利用还不够彻底，需要我们的努力，加快推进能源生产和消费革命，进一步提升煤电高效清洁发展水平。
2.机组汽轮机的选择
根据中电联2013火电大机组竞赛数据，我国在使用600MW以上等级的机组有310多台。从发电总数量、设备的使用广泛率和使用时间等多方面考虑，600MW机组已逐渐成为火电机组的主力机型，同时也成为了節约能源的重点对象，同时受到政府的政策鼓励。我们在改造调整汽轮机的时候也要努力实现热能消耗的最小化。
通过公式计算汽轮机在每千瓦时所损耗的热量，其公式如下：（D：蒸汽流量；q0：单位工质在锅炉立的吸热量；Nel：汽轮发电机的输出功率；ηt、ηh、ηm、ηg分别为理想蒸汽动力循环的热效率、汽轮机的内效率、机械效率、发电效率）
HR=D*q0/Nel=3600/ηt*ηh*ηm*ηg
3.汽轮机的节能原理
汽轮机是以蒸汽为基础将热能转化为机械能的原动机。为了达到火电厂节约能源的目的，我们必须对汽轮机进行评估分析，寻找出造成能源浪费的环节，可以对此采取一定的方法减少能源的浪费。例如，通过卡诺循环找到汽轮机组更优的工作点，指导对汽轮机的化学、物理等技术进行改造。根据前人们所总结的经验理论可知，影响汽轮机热效率的主要原因是低压缸、中压缸、高压缸的效率，首先要针对主要设备的辅助机器进行改造优化，提高主机的热效率，减少辅机对电能的消耗；其次可以针对热力系统去改变和完善设备，对运行操作也要重新考虑。我们也应该对主蒸汽的温度和压力进行调整，以下是我们对影响汽轮机节约耗能的主要因素进行的分析探讨。
4.汽轮机的节能应用
4.1提高汽轮机的通流效率
汽轮机往往是很多级组成的，当蒸汽经过很多级后，压力和温度逐渐下降，从实现了汽轮机的做功效率的增加。而轴封、隔板汽封、叶顶汽封等的漏气是汽轮机的低效率运行的因素之一，对通流性能进行改造通过扩大各个缸内的面积、改进汽封结构、增加汽封齿数、采用三维设计的方法构造形成叶片，以此提高缸内效率。如布莱登汽封、王长春接触汽封、刷式汽封等多种汽封在汽轮机上得到了应用，很多汽封在理论和应用上也得到了业内人士的认可。
4.2机组热能消耗受机缸效率影响
机组在设计的时候，只考虑到了机组的基本符合能力和经济性，很大程度上忽略了设备安置上的质量问题。我国所引进的低压缸、中压缸、高压缸的效率分别为88%～91%、92%～94%、86%～88%，汽轮机实际热耗在7900～8000kJ/kW.h左右，机组的热能消耗会伴随着每个压缸的降低而增加[1]。在实际的工作中，有时会由于汽缸、隔板密封面等漏气，而造成蒸汽未经做功而直接漏至低参数区或是抽汽区。因此传统的机组汽轮机缸会降低对机组热能消耗。随着加工制造能力的增加，现很多汽轮机制造厂家已经实现了整体铸造内缸的技术的跨越，从而减小或是避免了内部漏气。
4.3蒸汽压力对热能消耗的影响
造成汽轮机在运行过程中引起机组主蒸汽压力的大小变化的原因是主蒸汽流量过大、给水压力过低及在燃烧中受热的不均匀。我们可以提高给水压力或者是增大燃烧受热的面积来保障热能损耗的减小，保证设备设施的高效益的运作，达到节能优化的效果。
4.4蒸汽温度对热能消耗的影响
燃烧原材料的缺乏和残余的空气量过高等都是影响主蒸汽温度变化的原因。燃烧的材料必须要求有良好的雾化才能使得它的充分然烧，在实际工作中，我们应当定期使用化学除垢或者是物理除垢对锅炉冷壁、过热器管进行清理，调整好蒸汽温度，达到节约能源的目的。在其他参数不变的情况下提高主汽、再热温度是提高高、中压缸效率的最有效和直接的手段，但该措施受到锅炉受热面、主再热蒸汽管、气缸缸内部件的材质影响和制约。
4.5出力系数的影响
我国国内设计机组时基本上不考虑调峰能力，这是部分机组设计的一大致命缺陷，我应该在今后的过程改造中重点关注调峰能力[2]。造成电峰的差异大的关键点是出力系数，600MW等级机组在平时的工作中长时间的达不到75%的出力系数，适当的增强大力系数，可以达到资源的合理运用，降低热能消耗。改造时应考虑100%、75%、50%等多种负荷下加权的热耗值，作为改造的一项重要指标。
5.结论
根据以上的因素分析我们可以得出，首要任务是将不符合工艺设计规定的零部件清除，例如采用较为成熟的高效叶型，提高汽轮机的效率；对设备的安装进行定期的检查，例如选择一款安全可靠的汽封，并将汽封径向间隙调整到适合的宽度，减少汽封的漏气；适当的增强给水压力和主蒸汽的流通，同时也要避免燃料燃油中含水使得燃烧不充分；合理的设置工况符合，目前各大电网负荷较低，峰谷也存在着很大的差异[3]。各机组日运行负荷的波动幅度较大，并且低负荷运行的时间长，我们在对各种参数设置是要求尽可能的接近设计的准确值，节约损失的持续增加，实现最佳状况下的热经济型。
6.结束语
本文选取600MW等级机组的汽轮机作为参照对象，进行对其节能原理和节能改进过程中会遇到的热点难点进行分析论述，通过大量实践证明我国对节约能源的研究效果显著，初步达到了电厂技术改造的热经济性需求。长时间以来，能源的利用和再储备是世界各国的关注的问题，在科技飞速发达的今天，人们由于对资源的利用很大的提高了自身的生活水平和我国工业发展水平前进的步伐。在我们生活逐渐提高的同时，能源造成的环境污染的同样应该引起人们的思考。既要改革技术创新节约汽轮机的能源，也要分析对环境的影响。
参考文献
[1]陆万鹏，孙奉仲，史月涛，高明，赵元宾，黄新元.前置式液相介质空气预热器经济性分析及热力系统优化[J].中国电机工程学报.2011，05（11）：188-189.
[2]黄新元，孙奉仲.电站锅炉深度降低排烟温度的理论分析与计算[J].华电技术.2010，09（10）：65-66.
[3]张静涛，陆海荣，崔凝，郝文广.热电站热管式空气预热器的应用研究[J].电力科学与工程.2011，06（01）：160-161.
作者简介：张金生（1980-），男，工程师，主要从事火力发电汽轮机及其辅机设备的管理。
【关键字】汽轮机；节能原理；应用
中图分类号TK01，文献标识码A。
1.前言
随着经济的不断发展，世界上的煤炭、石油和矿产资源在不断被开采，这些不可再生的能源在一步步的枯竭，各国对于能源的需求迫切。节约能源是现如今社会热议的话题，如何将能源最大化利用与人们日常的生活紧紧联系在一起是一个重要课题。汽轮机是一种高压高温的设备，也是火电厂的核心设备，汽轮机的发展标志着一个国家工业技术的水平。我国的汽轮机的发展水平较发达国家还存在差距，能源的利用还不够彻底，需要我们的努力，加快推进能源生产和消费革命，进一步提升煤电高效清洁发展水平。
2.机组汽轮机的选择
根据中电联2013火电大机组竞赛数据，我国在使用600MW以上等级的机组有310多台。从发电总数量、设备的使用广泛率和使用时间等多方面考虑，600MW机组已逐渐成为火电机组的主力机型，同时也成为了節约能源的重点对象，同时受到政府的政策鼓励。我们在改造调整汽轮机的时候也要努力实现热能消耗的最小化。
通过公式计算汽轮机在每千瓦时所损耗的热量，其公式如下：（D：蒸汽流量；q0：单位工质在锅炉立的吸热量；Nel：汽轮发电机的输出功率；ηt、ηh、ηm、ηg分别为理想蒸汽动力循环的热效率、汽轮机的内效率、机械效率、发电效率）
HR=D*q0/Nel=3600/ηt*ηh*ηm*ηg
3.汽轮机的节能原理
汽轮机是以蒸汽为基础将热能转化为机械能的原动机。为了达到火电厂节约能源的目的，我们必须对汽轮机进行评估分析，寻找出造成能源浪费的环节，可以对此采取一定的方法减少能源的浪费。例如，通过卡诺循环找到汽轮机组更优的工作点，指导对汽轮机的化学、物理等技术进行改造。根据前人们所总结的经验理论可知，影响汽轮机热效率的主要原因是低压缸、中压缸、高压缸的效率，首先要针对主要设备的辅助机器进行改造优化，提高主机的热效率，减少辅机对电能的消耗；其次可以针对热力系统去改变和完善设备，对运行操作也要重新考虑。我们也应该对主蒸汽的温度和压力进行调整，以下是我们对影响汽轮机节约耗能的主要因素进行的分析探讨。
4.汽轮机的节能应用
4.1提高汽轮机的通流效率
汽轮机往往是很多级组成的，当蒸汽经过很多级后，压力和温度逐渐下降，从实现了汽轮机的做功效率的增加。而轴封、隔板汽封、叶顶汽封等的漏气是汽轮机的低效率运行的因素之一，对通流性能进行改造通过扩大各个缸内的面积、改进汽封结构、增加汽封齿数、采用三维设计的方法构造形成叶片，以此提高缸内效率。如布莱登汽封、王长春接触汽封、刷式汽封等多种汽封在汽轮机上得到了应用，很多汽封在理论和应用上也得到了业内人士的认可。
4.2机组热能消耗受机缸效率影响
机组在设计的时候，只考虑到了机组的基本符合能力和经济性，很大程度上忽略了设备安置上的质量问题。我国所引进的低压缸、中压缸、高压缸的效率分别为88%～91%、92%～94%、86%～88%，汽轮机实际热耗在7900～8000kJ/kW.h左右，机组的热能消耗会伴随着每个压缸的降低而增加[1]。在实际的工作中，有时会由于汽缸、隔板密封面等漏气，而造成蒸汽未经做功而直接漏至低参数区或是抽汽区。因此传统的机组汽轮机缸会降低对机组热能消耗。随着加工制造能力的增加，现很多汽轮机制造厂家已经实现了整体铸造内缸的技术的跨越，从而减小或是避免了内部漏气。
4.3蒸汽压力对热能消耗的影响
造成汽轮机在运行过程中引起机组主蒸汽压力的大小变化的原因是主蒸汽流量过大、给水压力过低及在燃烧中受热的不均匀。我们可以提高给水压力或者是增大燃烧受热的面积来保障热能损耗的减小，保证设备设施的高效益的运作，达到节能优化的效果。
4.4蒸汽温度对热能消耗的影响
燃烧原材料的缺乏和残余的空气量过高等都是影响主蒸汽温度变化的原因。燃烧的材料必须要求有良好的雾化才能使得它的充分然烧，在实际工作中，我们应当定期使用化学除垢或者是物理除垢对锅炉冷壁、过热器管进行清理，调整好蒸汽温度，达到节约能源的目的。在其他参数不变的情况下提高主汽、再热温度是提高高、中压缸效率的最有效和直接的手段，但该措施受到锅炉受热面、主再热蒸汽管、气缸缸内部件的材质影响和制约。
4.5出力系数的影响
我国国内设计机组时基本上不考虑调峰能力，这是部分机组设计的一大致命缺陷，我应该在今后的过程改造中重点关注调峰能力[2]。造成电峰的差异大的关键点是出力系数，600MW等级机组在平时的工作中长时间的达不到75%的出力系数，适当的增强大力系数，可以达到资源的合理运用，降低热能消耗。改造时应考虑100%、75%、50%等多种负荷下加权的热耗值，作为改造的一项重要指标。
5.结论
根据以上的因素分析我们可以得出，首要任务是将不符合工艺设计规定的零部件清除，例如采用较为成熟的高效叶型，提高汽轮机的效率；对设备的安装进行定期的检查，例如选择一款安全可靠的汽封，并将汽封径向间隙调整到适合的宽度，减少汽封的漏气；适当的增强给水压力和主蒸汽的流通，同时也要避免燃料燃油中含水使得燃烧不充分；合理的设置工况符合，目前各大电网负荷较低，峰谷也存在着很大的差异[3]。各机组日运行负荷的波动幅度较大，并且低负荷运行的时间长，我们在对各种参数设置是要求尽可能的接近设计的准确值，节约损失的持续增加，实现最佳状况下的热经济型。
6.结束语
本文选取600MW等级机组的汽轮机作为参照对象，进行对其节能原理和节能改进过程中会遇到的热点难点进行分析论述，通过大量实践证明我国对节约能源的研究效果显著，初步达到了电厂技术改造的热经济性需求。长时间以来，能源的利用和再储备是世界各国的关注的问题，在科技飞速发达的今天，人们由于对资源的利用很大的提高了自身的生活水平和我国工业发展水平前进的步伐。在我们生活逐渐提高的同时，能源造成的环境污染的同样应该引起人们的思考。既要改革技术创新节约汽轮机的能源，也要分析对环境的影响。
参考文献
[1]陆万鹏，孙奉仲，史月涛，高明，赵元宾，黄新元.前置式液相介质空气预热器经济性分析及热力系统优化[J].中国电机工程学报.2011，05（11）：188-189.
[2]黄新元，孙奉仲.电站锅炉深度降低排烟温度的理论分析与计算[J].华电技术.2010，09（10）：65-66.
[3]张静涛，陆海荣，崔凝，郝文广.热电站热管式空气预热器的应用研究[J].电力科学与工程.2011，06（01）：160-161.
作者简介：张金生（1980-），男，工程师，主要从事火力发电汽轮机及其辅机设备的管理。