電廠汽機(jī)熱力系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化研究

朱新軍

摘要：社會快速發(fā)展的今天，逐漸提升電力能源的需求量，使得電力行業(yè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大。而在火電廠當(dāng)中，由很多部分構(gòu)成，汽機(jī)熱力系統(tǒng)是較為重要的一部分，確保其良好的運(yùn)行，可以有效節(jié)約能源的消耗，不僅能夠?yàn)榛痣姀S創(chuàng)造更多效益，而且還會加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)力度，促進(jìn)社會長期發(fā)展。基于此，本文通過對汽機(jī)熱力系統(tǒng)優(yōu)化原則的簡單介紹，進(jìn)而從能效與操作兩個(gè)方面著手，對汽機(jī)熱力系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，以進(jìn)一步提升汽機(jī)熱力系統(tǒng)的功能。

關(guān)鍵詞：火電廠;汽機(jī)熱力系統(tǒng);運(yùn)行優(yōu)化

引言：近年來，隨著社會的快速發(fā)展，使得人們的理念發(fā)生了較大的變化，特別是環(huán)保方面更是如此。而在我國，電力行業(yè)依然以火力發(fā)電為主，會環(huán)境造成較大的破壞，不符合我國現(xiàn)代社會發(fā)展需求。這一背景下，我國火電廠逐漸開始進(jìn)行改造，以減少對環(huán)境的破壞，其中包括汽機(jī)熱力系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化。因此，對電廠汽機(jī)熱力系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化進(jìn)行研究具有重要意義，為我國火電廠更好地改造奠定良好基礎(chǔ)。

1 汽機(jī)熱力系統(tǒng)的優(yōu)化原則

火電廠運(yùn)行的過程中，主要采用汽機(jī)熱力系統(tǒng)的方式，對能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換效率并不是很高，導(dǎo)致這一問題存在的因素有很多，根據(jù)各個(gè)因素的特點(diǎn)，可以將其分為三種類型，分別為外界因素、設(shè)備自身因素以及運(yùn)行因素，這些因素當(dāng)中，設(shè)備能效最為關(guān)鍵，與整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行直接相關(guān)。因而，對該系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化時(shí)，應(yīng)以設(shè)備能效為主，而想要使優(yōu)化發(fā)揮出最大的作用，必須要按照特定的原則，具體來說，主要包括以下幾個(gè)方面：（1）外界因素優(yōu)化過程中，應(yīng)采用相關(guān)的技術(shù)手段，減少各類設(shè)備的能耗量，這是因?yàn)樵O(shè)備運(yùn)行時(shí)，會出現(xiàn)一定的負(fù)荷，進(jìn)而干擾系統(tǒng)運(yùn)行，因而當(dāng)負(fù)荷超過標(biāo)準(zhǔn)后，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化，以減少能源的消耗。（2）能效優(yōu)化的過程中，一方面，提升檢修質(zhì)量，另一方面，增強(qiáng)其節(jié)能潛力。這是因?yàn)樵O(shè)備能效越高，對能源的消耗量越少。

2 汽機(jī)熱力系統(tǒng)的能效優(yōu)化

2.1機(jī)組效能優(yōu)化

對能效優(yōu)化時(shí)，最主要的為優(yōu)化機(jī)組效能。這一過程當(dāng)中，需要注重優(yōu)化設(shè)備疏水管與汽封間隙，這是由于在整個(gè)機(jī)組內(nèi)，安裝大量導(dǎo)氣管，以及相應(yīng)的疏水管，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，會產(chǎn)生凝結(jié)水，而這些水則通過疏水管排放，減少系統(tǒng)內(nèi)部水分的滯留，提升設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。但對于現(xiàn)有設(shè)備來說，安裝疏水管時(shí)，與導(dǎo)氣管非常接近，且導(dǎo)氣管運(yùn)行時(shí)，效率非常高，因而在設(shè)備的內(nèi)部，只有很少的水分，不會形成凝結(jié)水。所以，對其進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，可將疏水管摘除，去掉冗余的部分，精簡設(shè)備結(jié)構(gòu)，進(jìn)而達(dá)到改善效能的目的。同時(shí)，將疏水管摘除后，還可縮短間隙的距離，即減少蒸汽消耗，也可增加能效。但摘除疏水管后，應(yīng)加強(qiáng)對疏水閥進(jìn)行觀察，當(dāng)其出現(xiàn)異常后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修理，以使系統(tǒng)產(chǎn)生蒸汽后，可及時(shí)將其排出。

2.2疏水系統(tǒng)效能優(yōu)化

通過大量實(shí)踐研究表明，在汽機(jī)熱力系統(tǒng)當(dāng)中，存在很多疏水閥，雖然通過摘除疏水管，在增強(qiáng)效能的同時(shí)，不會對疏水閥造成影響，但由于閥門自身運(yùn)行時(shí)，也會出現(xiàn)一定的問題，如內(nèi)漏等，這些問題的出現(xiàn)，會使蒸汽流失，造成熱量上的浪費(fèi)，減少了能源的應(yīng)用效率。實(shí)際當(dāng)中，產(chǎn)生內(nèi)漏的原因有很多，如閥門運(yùn)行時(shí)，壓力突然出現(xiàn)較大的變化，運(yùn)行環(huán)境非常惡劣，設(shè)備開啟與停止時(shí)的沖刷等。而對于上述幾種因素來說，所產(chǎn)生的內(nèi)漏程度略有差異，應(yīng)針對各種因素產(chǎn)生問題的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出合理的修理方案，并對閥門進(jìn)行檢查。若閥門出現(xiàn)問題，需要第一時(shí)間進(jìn)行修理與更換。

2.3其他系統(tǒng)效能的優(yōu)化

除對上述兩個(gè)方面的優(yōu)化之外，還應(yīng)優(yōu)化其他系統(tǒng)的效能，具體來說，包括以下兩個(gè)方面：（1）軸封系統(tǒng)。優(yōu)化時(shí)，在系統(tǒng)內(nèi)，安裝布萊登汽封，這是因?yàn)樵撛g隙較小，漏氣量不是很多，且具有更高的耐磨性，通過這一元件的應(yīng)用，防止漏氣問題的出現(xiàn)。同時(shí)，還能夠提升加熱器的橫截面，也會增加熱能的應(yīng)用效率。（2）輔助蒸汽系統(tǒng)。優(yōu)化時(shí)，可在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，安裝凝汽器，也會增加系統(tǒng)的能效。而且還可采用更加先進(jìn)的智能疏水器，替換傳統(tǒng)的疏水閥，由設(shè)備自動(dòng)化控制，增加系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)，還防止水分進(jìn)入凝汽器。

3 汽機(jī)熱力系統(tǒng)的操作優(yōu)化

3.1氣泵操作優(yōu)化

對汽機(jī)熱力系統(tǒng)優(yōu)化時(shí)，不僅要直接對能效進(jìn)行優(yōu)化，而且還要優(yōu)化運(yùn)行操作，而這一過程中，則應(yīng)優(yōu)化氣泵操作。這是因?yàn)闅獗瞄_啟時(shí)，需要采用較長的時(shí)間，通常在20h左右，因而電能消耗量較大。所以，機(jī)組開啟或關(guān)閉時(shí)，對氣泵進(jìn)行優(yōu)化，即可降低對能源的消耗。首先，開啟設(shè)備時(shí)，改用輔汽汽源的方式，對整個(gè)氣泵的開啟進(jìn)行控制，即在系統(tǒng)當(dāng)中，安裝高輔汽源沖動(dòng)機(jī)，在點(diǎn)火之前，通過該設(shè)備向鍋爐運(yùn)水。而且在運(yùn)水時(shí)，應(yīng)將所有循環(huán)門打開，確保設(shè)備內(nèi)部氣體的流通。通過冷態(tài)啟動(dòng)操作時(shí)，通過氣泵的方式運(yùn)水，同時(shí)監(jiān)測整個(gè)系統(tǒng)的振動(dòng)情況。其次，系統(tǒng)滑停時(shí)，主要采用汽泵運(yùn)水，直到整個(gè)滑停工序完成后，停止汽泵運(yùn)水。但需要對系統(tǒng)真空狀態(tài)進(jìn)行檢測，當(dāng)其達(dá)到臨界點(diǎn)時(shí)，將汽泵關(guān)閉。

3.2機(jī)組啟動(dòng)優(yōu)化

對機(jī)組啟動(dòng)優(yōu)化時(shí)，首先，利用噴油實(shí)驗(yàn)的方式，替換傳統(tǒng)的主機(jī)超速實(shí)驗(yàn)，但替換時(shí)，需要在10%負(fù)荷狀態(tài)下，對系統(tǒng)進(jìn)行一定時(shí)間的預(yù)運(yùn)行，防止應(yīng)力過大而破壞。其次，對機(jī)組維修時(shí)，無需開展汽門密封實(shí)驗(yàn)，但啟動(dòng)時(shí)間不能太長，以免對系統(tǒng)造成破壞。另外，在項(xiàng)修與定向檢修時(shí)，若未開展解體檢修，則應(yīng)針對停機(jī)時(shí)間，結(jié)合打閘實(shí)驗(yàn)等，對汽門的密封性進(jìn)行診斷。但在對應(yīng)擴(kuò)大性大修時(shí)，應(yīng)開展密封性實(shí)驗(yàn)。此外，只有在大修時(shí)，才可進(jìn)行超速實(shí)驗(yàn)，而在小修時(shí)，則無需進(jìn)行。

3.3檢修優(yōu)化

想要使汽機(jī)熱力系統(tǒng)更好地運(yùn)行，應(yīng)對檢修進(jìn)行優(yōu)化。首先，凝器管運(yùn)行的過程中，很容易在雜質(zhì)的滯留而堵塞，破壞了系統(tǒng)的真空狀態(tài)，從而降低系統(tǒng)的能效。因而，對系統(tǒng)進(jìn)行檢修時(shí)，應(yīng)采用高壓水槍的方式，對其進(jìn)行一定的清洗，及時(shí)將雜質(zhì)清除，保持內(nèi)部的清潔性。并在運(yùn)行時(shí)，對沖洗系統(tǒng)進(jìn)行檢測，確保其有序運(yùn)行。另外，以海水冷卻為主要手段時(shí)，應(yīng)對水溫進(jìn)行檢測，若其降低在18℃以下，應(yīng)采取隔絕與消壓處理，以提升系統(tǒng)運(yùn)行效率。其次，停機(jī)操作時(shí)，應(yīng)檢查系統(tǒng)的真空狀態(tài)，并診斷凝結(jié)水情況。檢修時(shí)，應(yīng)對負(fù)壓系統(tǒng)進(jìn)行檢查。而小修時(shí)，只需以一段時(shí)間為間隔，或者是系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，開展灌水查漏工作，減少水資源的利用量。

總結(jié)：綜上所述，作為火電廠當(dāng)中的重要組成部分，汽機(jī)熱力系統(tǒng)直接關(guān)系到整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行。而對于現(xiàn)有系統(tǒng)來說，通常需要采用較高的能源，不僅增加企業(yè)的運(yùn)行成本，而且對環(huán)境造成較大破壞。所以，為了使火電廠更好地運(yùn)行，必須要從能效與操作兩個(gè)方面出發(fā)，對汽機(jī)熱力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

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