汽轮机设计缺陷
火电汽轮机的启动关闭和功率变化是通过调节阀开度的变化来实现的,主要是通过控制进入汽轮机的蒸汽流量或蒸汽参数来实现的。作为汽轮机进汽机构的重要组成部分,调节阀气动性能是否良好直接决定着汽轮机的工作效率。汽轮机调节阀内产生非定常流动现象不仅随机性强,而且极其微妙和敏感。运行现场很难准确捕获发生流固耦合现象的根源所在,模化试验又难于真实重现不稳定现象。正是这些原因,调节阀模化设计欠缺实测和试验数据,更谈不上掌握其内部流动规律,限制了相似理论的应用。显然,从模型设计、加工、试验到数据转换到真实调节阀工作状态的实物设计完成,整个过程不仅周期长花费大,而且存在不少的不确定性,改进调节阀设计方法是十分必要的。
运行效率低
汽轮机的运行效率与气压、出力系数、温度等因素有着直接的关系。在燃烧调整不到位的情况下,蒸汽流量变大可能导致汽轮机机组压力变小,对汽轮机正常运行产生影响。再加上热气积垢会增加能量损耗,使得运行效率降低。
凝汽器性能较低
凝汽器主要用于汽轮机动力装置中,将汽轮机的排汽冷凝成水供锅炉重新使用外,还能在汽轮机排汽处建立真空和维持真空。也关系着汽轮机的工作效率高低。而当空气漏入凝汽器当中时,会使排气压力及温度升高,造成汽轮机组工作效率降低,甚至造成机组的大幅度振动,严重时会使汽轮机被迫停止工作。
同时,在汽轮机工作中的循环水有可能使传热设备出现水垢,而水垢会降低传热系数,影响汽轮机工作效率。
能量流失严重
汽轮机主要作用是将蒸汽的热能转为为机械能。如果能将绝大多数热能转为机械能那就说明汽轮机工作效率是优异的。这个过程主要是:一是在喷嘴中将蒸汽的热能转化为动能。但是蒸汽通过喷嘴中随着温度的变化会造成热能的损失,造成能耗降低。二是在动叶中将动能转化成机械能。蒸汽在动叶中的能量转化和在喷嘴中的转化相似。但是在各个过程中存在着一定的能量损失,比如喷嘴损失、动叶损失、余速损失、叶高损失、扇形损失、部分进汽损失等。这都会导致汽轮机在将热能转为机械能时造成大量损失。