电厂汽机热力系统运行优化研究

陈振学

【摘 要】汽机为火力发电厂中较重要的部分，为火力发电提供能量供应。为保障发电效率和热能利用率，对汽机热力系统运行展开优化研究。具体地，详细研究了汽机热力系统中的系统运行、系统能效及系统运行操作等，以切实解决实际过程中的相关事项，有效保障热力系统的正常运行。

【关键词】汽机机组;热力系统;优化

引言

随着我国对电力需求的不断增加，电厂的工作压力也在不断加大，而要想提高发电的效率、质量，就需要不断对汽机热力系统进行优化，确保汽机热力系统能够稳定、高效运行，最终才能推动发电工作的稳定开展，才能向社会输送充足的电力。

1汽机热力系统运行经济性分析

影响汽机热力系统运行的经济性因素，按照其遵循的能量守恒定律和朗肯循环原理，主要分为理想循环效率影响因素、能导致能量损失的因素、装置效率影响因素三类。①直接决定热力系统循环效率的因素包括主汽温度、再热温度以及主汽压力和冷凝水过冷度等;②极易造成热力系统的能量损失的因素包括热力系统泄漏、锅炉排污等;③系统装置的运行效率的直接影响因素是汽缸效率。如按照性质进行划分，分为可控因素和不可控因素两种。主汽温度、主汽压力、再热温度和高压汽缸效率这四种属于可控因素，其余的均属于不可控因素，而热力系统的运行优化主要研究的是可控因素范畴。

2电厂汽机热力系统运行优化分析

2.1对电厂汽机热力系统运行进行优化的重要性

对于电厂来说，要想确保整体的正常生产、运行，并有着极高的生产、运行效率，就需要确保每一个系统、每一个设备都能正常、高效的运行，电厂的汽机热力系统是电厂众多系统中作用十分突出的系统，其实际运行效率在一定程度上影响着电厂整体的生产效率。如果汽机热力系统运行效率低下，在运行过程中很容易出现各种故障问题导致运行被迫中断，那么电厂中需要汽机热力系统辅助的生产环节就无法正常进行，从而引发后续一系列生产环节的中断，使得生产、运行工作无法顺利向下开展。所以对电厂汽机热力系统运行进行优化是十分必要的，不仅能够提高汽机热力系统的运行效率、效能，推动汽机热力系统的高效、稳定运行，还能够对整体的电厂生产运行工作产生积极的影响，让电厂整体的工作能够顺利、高效进行，不会受到阻碍，并且还能够提高电厂生产的安全性，实现电厂的安全生产，保障工作人员的生命财产安全。

2.2机组能效优化

机组能效优化为优化的首要措施。机组能效优化中，应注重优化设备疏水管和汽封间隙。此优化手段基于设备原理展开，汽机的构造中存在多个高压导气管。高压导气管间存在一定数量的疏水管，疏水管可有效排出因设备运行产生的一系列凝结水，以保障设备内部稳定。但现阶段高压导气管距离较近，且高压导气管的工作效率较高，使设备内部基本不存在水蒸气，进而无法产生凝结水。因此，可取消疏水管，以减少设备内部设施，有效提升能效。

2.3疏水系统能效优化

①机组有较多的疏水阀阀门，且频繁出现阀门内漏问题，从而导致系统热能损失。实际上，汽机机组阀门内漏量较多，外漏量较少，给系统的经济性造成较大影响的是高温高压管道上的疏水阀门的泄漏。阀门前后差压大、工作条件恶劣和机组启停时的蒸汽冲刷是导致系统部门疏水阀门泄漏的主要原因，同时不同原因造成的内漏程度不同，对系统造成的影响程度也不同。可以通过定期检查机组的各类疏、放水阀，及时修理和更换泄漏阀门，解决汽机阀门内漏问题。主蒸汽、再热汽和抽汽系统的管道和阀门对机组的正常运行至关重要，一旦其存在内漏问题那么影响严重，因此必须加以重视，对这些部位进行重点检修;②在部分汽机设备中，中压缸的启动需要使用高压缸上的排气通风阀。但系统进行倒缸操作的前提是汽机转速务必达到每分钟2650转，该状况下的汽轮机中压缸启动功能是无效功能。为了提高系统能效，可适当减少通风阀。

2.4轴封系统和辅助蒸汽系统的优化

轴封系统和辅助蒸汽系统的优化是优化工作的重点。第一，轴封系统的优化。应利用布莱登汽封，它的间隙更小、漏气量更低以及抗磨损能力更强，有效解决了汽封间隙和汽封漏气的现象。同时，布莱登汽封可增加轴封加热器面积，有效提升系统热能利用率。第二，辅助蒸汽系统的优化。辅助系统中加入凝气器，可有效提升系统热能利用率。此外，可利用自动疏水器代替辅助蒸汽系统的疏水阀，既保障了主蒸汽系统的热备用状态，又减少了凝汽器的收入量。

3系统运行操作优化

3.1汽泵启动优化

汽泵启动过程中其耗电量巨大，花费时间长达20小时，因此在机组启停过程中优化汽泵启动过程，可以有效减少汽机耗电量，提升汽机热力系统的能效。①只有利用辅汽汽源，才能实现机组启动时汽泵的全程启动。具体流程为：先利用高辅汽源冲动小机给锅炉供水，再给锅炉点火。但保证汽泵再循环门在锅炉上水的过程中保持全开的状态，并在机组冷态启动点火后，务必对其振动情况进行监测，并全程通过汽泵给水;②除了在机组破坏真空前将汽泵运行停止外，从机组开始滑停直至结束全程均需汽泵给水。

3.2对机组进行优化

开展电厂汽机热力系统运行优化工作，提高汽机热力系统对能源的利用率，提高能量转换效率，首先就需要开展相应的能效优化工作。具体的能效优化也包含着许多环节，其中最为关键的环节就是对机组进行优化，提高机组的能效。机组能效优化的重点工作是对设备的汽封间隙和疏水管进行优化。汽机热力系统中有许多个高压导气管，在这些高压导气管之间又有着许多的疏水管，设备在运行时会产生大量的凝结水，疏水管的作用就是將这些凝结水及时排出，避免凝结水对设备内部造成影响和破坏。当前设计的汽机热力系统内部高压导气管间隙较小，并且有着极高的效率，往往不会产生凝结水，这就使得疏水管无法发挥作用，变得多余，因此，可以取消掉疏水管，优化机组内部的结构，从而提高机组的能效。并且取消掉疏水管以后，机组内部汽封间隙也会随之变小，产生的蒸汽损失得到了减少，最终整体的能效能够得到有效提升。

结语

综上所述，要实现电厂热力系统运行的优化，可分别通过优化机组能效、疏水系统能效、轴封系统能效的途径实现各系统的能效优化。同时通过优化气泵启动和机组启动工作实现系统运行操作优化，从而促进了燃煤火电行业的发展。

参考文献：

[1]邓晓晓.电厂汽机热力系统运行优化研究[J].南方农机，2018，49（20）：118.

[2]于德伟.浅析机组汽机热力系统优化改进应用分析[J].科技与企业，2015（1）：88-90.

（作者单位：国家能源集团国电太原第一热电厂）