火电厂汽机热力系统运行优化探析

雷涛

摘要：汽机是重要的发电厂设备，可以为热力发电提供必要的能源供应，汽机热力系统的运行效率将直接影响发电厂的发电量，从而提高发电厂的发电效率和热利用率。基于热力系统参数对热经济性的影响，我们对电厂汽机热力系统的运行进行了优化和重组，并详细研究了汽机热力系统的系统运行，系统能效和优化策略。通过优化汽机加热系统的运行，该分析有助于更好地确保汽机加热系统的正常运行，并进一步提高汽机加热系统的运行效率。

关键词：汽机;热力系统;运行优化

一、引言

就发电的热循环而言，初始蒸汽压力和初始温度是影响热力单元性能的两个主要参数。通过增加蒸汽动力循环的平均吸热温度，增加初始压力和初始温度可以提高循环热效率。如果确定了初始蒸汽参数，则可以降低汽机的实际排气压力，这可以降低循环散热过程的平均温度，也可以提高汽机热循环的效率，但是会增加初始压力。当降低排气压力时，在正常条件下，汽机末级的湿度也会增加，增加水分损失，而过多的排烟湿度会缩短末级叶片的寿命，进而影响汽机的安全运行。

二、热系统参数对性能的影响

（一）加热系统参数

为了有效地处理排出的蒸汽中湿度过大的问题，人们通常增加一个中间的再热循环，这主要是将蒸汽在汽机的某个阶段引入锅炉，然后对其进行加热。蒸汽温度升高后，让蒸汽在汽机的下一级继续工作。在正常情况下，再加热的工作流体的吸热温度通常高于主蒸汽工作流体的吸热温度。再加热通常可以提高汽机的经济性，减少最后阶段的湿度，减少水分损失，并提高低压缸的效率，提高工作液的加权平均吸热温度。[1]

（二）再生系统参数

在实际生产中，每台加热器的抽汽级数，各级抽汽压力，抽汽眩光值，进、出口给水温度和加热值是再生系统的主要参数。另一方面，通过对给水进行重新加热，可以减少从汽机排放到冷凝器的蒸汽量，从而减少汽机的冷却源损失;另一方面，通过提高锅炉内部工作流体的平均吸热温度，可以在锅炉内部进行热传递。可以做到温差减小，功率损耗减小。

三、优化工作之前的优化重点和优化原则

优化工作应根据实际条件执行分析并确定优化原则后开始。在优化过程中，汽机热力系统的能量转换效率是关键，影响因素主要是外部环境，运行和能源效率三个因素。其中最有影响力的因素是能源效率，可以将其用作优化的主要方向。此外，我们在优化阶段要注意主辅设备的能耗，在优化阶段要注意设备的维护，对机组的相关参数进行优化等，我们会根据相应的原理进行优化。为了保证汽机的正常运行，在优化工作中应注意原则，并根据现有条件进行有效地预测和分析。优化的原则和关键点如下：外部因素。要注意养护维修人员的职业道德，重视维修工作的各项标准，防止人为因素造成的继发性损害。[2]能源效率系数。在优化过程中要注意主辅设备的能量损失，以达到优化目的。操作因素中，要注意维护和优化工作的质量，并根据实际情况进行优化前的检查工作。

四、优化汽机热力系统的能效

（一）机组能效优化

在优化过程中，优化设备的能效是一项关键措施。在优化过程中，调节各加热器水位控制端差在设计范围内，同时检查各疏水装置调门动作正常，水位运行稳定，对于疏水不畅的现象可通过水位提升、冷端优化以及管道优化、增加疏水泵等技改措施来实现。机组检修期间调整好各汽封间隙，启动冲转期间注意充分暖机，避免暖机不充分，造成振动增大，引起汽封磨损，进而导致运行时汽封漏气量增加，机组汽耗增加。高中压缸效率高低对机组总体效率高低影响最多，应利用机组检修期间，对高中压个内部构件、密封件等进行检查，主要包括：高压缸内调节级喷嘴室上、下立销焊缝、高压内缸进汽密封环、高中压内缸疏水管焊缝、测温套管、过桥汽封等部件进行检查，避免出现泄漏，导致高压排汽温度、压力升高，引起机组能耗增大。

（二）疏水系统能效优化

使用的优化措施可以除去蒸汽，但是阀门内部泄漏的问题尚未得到改善。内部泄漏会导致热量消耗，并增加能耗。实际过程中内部泄漏的主要原因是缺乏有效的工作环境，阀门前后的压力差大，在悬浮阶段装置打开。这三个因素造成的内部泄漏问题不尽相同，解决方案也不同。在实际优化过程中，有必要根据实际情况提出合理的解决方案，并注意排水疏水阀的质量。如果这些阀泄漏，则需要对其进行改进和更换。此外，必须进行有效的设备维护以减少阀门腐蚀并提高能效。同时注意执行好现场阀门内漏情况排查工作，发现内漏问题及时处理。

（二）轴封系统和辅助蒸汽系统的优化

在优化过程中，辅助蒸汽系统和轴封系统的优化是关键。

要解决漏气问题和蒸汽密封件中的间隙，需要使用缝隙较小，漏气较少且耐磨性更好的Braden蒸汽密封件。同时，使用布莱登蒸汽密封件可以扩大轴封加热器的面积并大大提高热能的利用效率。

在辅助系统中增加冷凝器可以大大提高热能的利用效率。另外，可以使用自动疏水阀代替系统中的疏水阀，这不仅可以确保主蒸汽系统始终处于开启状态，还可以减少冷凝器的收入。

（三）定期清洁汽机单元的供油系统

在汽机设备的日常运行中，不可避免地会混入某些杂质，这会严重影响机油的质量并影响汽机的运行，为此，应定期清洁汽机单元的润滑系统，并润滑系统的轴承。注意润滑，这是科学合理的。调整供油速率，以确保汽机供油系统清洁且无杂质。需要在汽机供油系统中添加油净化装置，并保持连续运行，并定期检查系统，定期取样化验确保油质合格。

（四）防止高低压加热器漏水

汽机的高低压加热器长期运行后容易漏水，机组启停阶段执行好高、低加注水查漏工作，同时加热器投停時，控制好温度变化率，防止温升过快导致焊缝开裂产生泄漏，泄漏后要及时处理，注意控制堵管率不超过6%，否则加热器出力达不到设计要求，换热效果变差。注意降低冷凝水管中的压力并增强低压加热器的稳定运行能力，加强加热器水位、抽汽压力、温度等参数监视，每月定期对端差进行分析，确保加热器运行稳定，另一方面要注意选择优质的加热元件，更换加热器或进行技改。

五、系统运行优化

（一）机组启动优化

在大修设备的过程中，应注意燃油泄漏实验，并在此基础上进行主机的超速实验。汽轮机带20%额定负载，连续运行4小时后在进行，确保消除转子热应力，达到脆性转变温度以上。请注意各主汽阀、调阀的检查和维护。

（二）汽动给水泵启动优化

优化工作应根据机组实际情况进行。当前，汽动给水泵的启动时间很长，并且可以使用辅助蒸汽源来启动整个泵过程。启动前，优化上水方式，采用汽动给水泵上水，以减少电泵组运行，节约产用电。启动后，有必要注意再循环门的能量供应，以使启动有效和高效。设备停止后，可以继续使用汽动给水泵供水，直到滑动制动装置完成。但是，如果设备在滑动停止期间损坏了真空，则必须立即停止蒸汽泵。

六、结论

在工作条件下对汽机热力系统进行了研究，并采用了各种优化措施来确保系统运行的稳定性，减少能量损失并充分利用汽机及相关系统的价值。随着技术的不断发展，必须根据实际情况优化热力系统。

参考文献

[1]王金昌.火电厂汽机热力系统运行优化探析[J].技术与市场，2019，26（11）：144+146.

[2]张晓堃.电厂汽机热力系统运行优化研究[J].智库时代，2019（38）：260-261.