電廠汽機(jī)熱力系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化研究

陳發(fā)慶

【摘? 要】隨著各領(lǐng)域的進(jìn)步和發(fā)展，對(duì)電力需求的不斷增加，電廠的工作壓力也在不斷加大，而要想提高發(fā)電的效率、質(zhì)量，就需要不斷對(duì)汽機(jī)熱力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，確保汽機(jī)熱力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、高效運(yùn)行，最終才能推動(dòng)發(fā)電工作的穩(wěn)定開(kāi)展，才能向社會(huì)輸送充足的電力。

【關(guān)鍵詞】電廠汽機(jī);熱力系統(tǒng)運(yùn)行

引言

汽機(jī)為一種重要的發(fā)電廠設(shè)備，其可為火力發(fā)電提供必要的能量供應(yīng)，汽機(jī)熱力系統(tǒng)運(yùn)行效率的高低將直接影響到電廠發(fā)電情況，對(duì)此，為提高電廠發(fā)電效率與熱能利用率，基于熱力系統(tǒng)參數(shù)對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性的影響，對(duì)電廠汽機(jī)熱力系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行了優(yōu)化改造，詳細(xì)研究了汽機(jī)熱力系統(tǒng)中的系統(tǒng)運(yùn)行、系統(tǒng)能效以及優(yōu)化策略等，通過(guò)對(duì)汽機(jī)熱力系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化分析，有助于更好地保障汽機(jī)熱力系統(tǒng)正常運(yùn)行，進(jìn)一步提高汽機(jī)熱力系統(tǒng)運(yùn)行效率。

1優(yōu)化工作前的優(yōu)化重點(diǎn)和優(yōu)化原則

優(yōu)化工作需根據(jù)實(shí)際情況展開(kāi)分析，明確優(yōu)化原則后展開(kāi)工作。汽機(jī)熱力系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率是優(yōu)化工作的重點(diǎn)，影響因素可分為外部因素、能效因素及運(yùn)行因素。其中，能效因素對(duì)熱力系統(tǒng)的影響較大，可作為主要優(yōu)化方向展開(kāi)。此外，優(yōu)化工作需以優(yōu)化原則為開(kāi)展基礎(chǔ)，如重視優(yōu)化過(guò)程中的主輔設(shè)備能耗、重視優(yōu)化過(guò)程中的設(shè)備檢修工作及重視機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化等。優(yōu)化工作中需重視優(yōu)化原則，以有效保障汽機(jī)的運(yùn)行，獲取現(xiàn)有條件，進(jìn)而有效地開(kāi)展分析和預(yù)測(cè)。

2對(duì)電廠汽機(jī)熱力系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化的重點(diǎn)

燃煤火電機(jī)組是電廠中的重要設(shè)備之一，而汽機(jī)熱力系統(tǒng)是燃煤火電機(jī)組中的重要部分之一，因此，汽機(jī)熱力系統(tǒng)對(duì)電廠來(lái)說(shuō)是十分重要的，但是汽機(jī)熱力系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行效率低下、能量轉(zhuǎn)換效果差的問(wèn)題，影響著燃煤火電機(jī)組功能的正常發(fā)揮，也影響著電廠生產(chǎn)工作的正常進(jìn)行。通過(guò)之前的分析可以發(fā)現(xiàn)，影響汽機(jī)熱力系統(tǒng)運(yùn)行效率的因素有很多，這些因素的作用點(diǎn)、特征各不相同，對(duì)汽機(jī)熱力系統(tǒng)造成的影響也就不同，而全面、綜合的對(duì)這些影響因素進(jìn)行分析和解決，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，實(shí)際取得的效果也不好。因此，對(duì)電廠汽機(jī)熱力系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，需要有側(cè)重點(diǎn)，著重解決那些對(duì)汽機(jī)熱力系統(tǒng)運(yùn)行效率影響大的因素，對(duì)一些影響較小的因素可以放到一邊，先將精力放到解決影響大的因素上。優(yōu)化工作的重中之重就是對(duì)系統(tǒng)自身進(jìn)行優(yōu)化，汽機(jī)熱力系統(tǒng)自身狀況才是對(duì)運(yùn)行效率起決定性作用的因素，如果汽機(jī)熱力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，那么會(huì)使整體的工作無(wú)法順利進(jìn)行，并且對(duì)系統(tǒng)自身造成巨大的負(fù)荷和破壞，所以要優(yōu)先對(duì)汽機(jī)熱力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)備的運(yùn)行狀況，如果系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷達(dá)到了臨界點(diǎn)，就需要進(jìn)行優(yōu)化來(lái)降低系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷，從而降低系統(tǒng)的損耗。還需要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)設(shè)備的檢查、維修力度，確保設(shè)備能夠得到高質(zhì)量的維修和保養(yǎng)，此外，還需要分析、挖掘設(shè)備的節(jié)能潛能，讓設(shè)備在運(yùn)行時(shí)能夠有著更好的節(jié)能效果，減少對(duì)能量、能源的損耗，提高整體汽機(jī)熱力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

3汽機(jī)熱力系統(tǒng)的系統(tǒng)能效優(yōu)化

為了使汽機(jī)熱力系統(tǒng)得以優(yōu)化，應(yīng)當(dāng)與實(shí)際狀況及汽機(jī)的構(gòu)造相結(jié)合。對(duì)該階段所廣泛應(yīng)用的汽機(jī)熱力系統(tǒng)開(kāi)展科學(xué)的能效優(yōu)化。可以提升能源的使用效率，避免出現(xiàn)不必要的損失。

3.1機(jī)組能效優(yōu)化

在優(yōu)化的過(guò)程中，機(jī)組的能效優(yōu)化是其主要措施。在優(yōu)化過(guò)程中應(yīng)當(dāng)重視相關(guān)設(shè)備的疏水管及汽封的間隙。該優(yōu)化措施應(yīng)該以設(shè)備原理為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行。汽機(jī)的結(jié)構(gòu)存在于多個(gè)高壓導(dǎo)氣管內(nèi)。在該導(dǎo)氣管內(nèi)存在一些疏水管，可以將設(shè)備運(yùn)行階段所產(chǎn)生的凝結(jié)水加以清除，以維護(hù)設(shè)備的穩(wěn)定性。但目前高壓導(dǎo)氣管相距較近，并且具備較高的效率，以確保設(shè)備內(nèi)部不具備水蒸氣，從而不能形成凝結(jié)水。因此，可以清除疏水管，以減少相關(guān)的設(shè)施，從而極大提升設(shè)備的能效。在清除疏水管之后，汽封及組汽之間存在的間隙減小，以減少蒸汽的損失，提高能效的利用率。但值得注意的是，清除疏水管之后，應(yīng)當(dāng)確保相關(guān)疏水閥的正常，一旦設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生了一些蒸汽之后，可以通過(guò)疏水閥來(lái)排出，以滿足運(yùn)行的需求。

3.2疏水系統(tǒng)能效優(yōu)化

根據(jù)實(shí)際的觀察結(jié)果可知，疏水閥具有較多的閥門。盡管所運(yùn)用的優(yōu)化措施可以消除蒸汽，但閥門存在的內(nèi)漏問(wèn)題尚未得到改善。內(nèi)漏將會(huì)導(dǎo)致熱量消耗，減少能源的利用率。實(shí)際的過(guò)程中，導(dǎo)致內(nèi)漏的因素主要為不具備有效的工作環(huán)境、閥門前后具有較大的壓力差、機(jī)組開(kāi)啟及暫停階段存在蒸汽沖刷等。這3個(gè)因素所導(dǎo)致的內(nèi)漏問(wèn)題不具備相同的程度，其所采取的解決手段也各不相同。在實(shí)際的優(yōu)化過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際狀況來(lái)制定合理的解決措施，同時(shí)重視放、疏水閥的質(zhì)量。一旦這些閥門出現(xiàn)了泄露，應(yīng)當(dāng)加以改善與更替。另外，應(yīng)開(kāi)展有效的機(jī)組維修工作，降低閥門的溶蝕，改善能效。

3.3軸封系統(tǒng)和輔助蒸汽系統(tǒng)的優(yōu)化

在優(yōu)化工作過(guò)程中，輔助蒸汽體系及軸封體系的優(yōu)化是其核心內(nèi)容。1）優(yōu)化軸封系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)運(yùn)用布萊登汽封，它具有更小的間隙、更低的漏氣量及更好的抗磨損水平，將汽封的漏氣問(wèn)題及間隙加以解決。同時(shí)，采用布萊登汽封可以擴(kuò)大軸封加熱器的面積，極大增強(qiáng)熱能的使用效率。2）優(yōu)化輔助蒸汽體系。在輔助體系中添加凝汽器，可以極大提高熱能的使用效率。另外，可以運(yùn)用自動(dòng)化的疏水器來(lái)取代系統(tǒng)中的疏水閥，不僅可以確保主蒸汽體系的熱備用狀態(tài)，而且使凝汽器的收入量得以降低。

3.4重視定期清潔汽輪機(jī)組給油系統(tǒng)

汽機(jī)設(shè)備在日常運(yùn)行作業(yè)中，難免會(huì)混入某些雜質(zhì)，它們會(huì)嚴(yán)重影響油品質(zhì)量，進(jìn)而影響汽機(jī)運(yùn)行，對(duì)此應(yīng)重視定期清潔汽輪機(jī)組給油系統(tǒng)，并重視潤(rùn)滑給油系統(tǒng)軸承，科學(xué)合理地調(diào)整給油速度，確保汽輪機(jī)給油系統(tǒng)干凈清潔不存在雜質(zhì)。應(yīng)給汽機(jī)給油系統(tǒng)加裝過(guò)濾網(wǎng)，并定期檢修該系統(tǒng)。

3.5防止高低壓加熱器發(fā)生水側(cè)泄露

經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行后，汽機(jī)高、低壓加熱器易發(fā)生水側(cè)泄漏問(wèn)題，對(duì)此，一方面應(yīng)重視降低凝結(jié)水管的壓力，強(qiáng)化低壓加熱器的穩(wěn)定運(yùn)行能力;另一方面應(yīng)重視選用材質(zhì)優(yōu)良的加熱器，并科學(xué)、合理地調(diào)整汽機(jī)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，讓汽機(jī)運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)。

4電廠汽機(jī)熱力系統(tǒng)運(yùn)行操作優(yōu)化分析

進(jìn)行電廠汽機(jī)熱力系統(tǒng)運(yùn)行操作優(yōu)化，主要分為優(yōu)化汽泵啟動(dòng)和機(jī)組啟動(dòng)兩部分，這兩部分都需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行。汽泵往往需要耗費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行啟動(dòng)，運(yùn)行的效率較低，因此，可以在啟動(dòng)汽泵的過(guò)程中應(yīng)用輔汽汽源，通過(guò)輔汽汽源來(lái)輔助汽泵，最終縮短汽泵的啟動(dòng)時(shí)間，并且還需要加強(qiáng)再循環(huán)門的供能，讓汽泵的啟動(dòng)時(shí)間得到再度縮短，從而讓汽泵能夠在短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)起來(lái)發(fā)揮作用。優(yōu)化機(jī)組的啟動(dòng)，需要加強(qiáng)針對(duì)機(jī)組的檢查維修工作，并且通過(guò)噴油試驗(yàn)、汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)等試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)機(jī)組的嚴(yán)密性和狀況，避免機(jī)組存在故障隱患，最終確保機(jī)組能夠迅速啟動(dòng)，迅速發(fā)揮應(yīng)有的作用。

結(jié)語(yǔ)

進(jìn)行電廠汽機(jī)熱力系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化，需要從兩個(gè)大方面進(jìn)行，分別是能效方面和操作方面。其中在能效方面的優(yōu)化主要是對(duì)疏水系統(tǒng)和機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化，在操作方面的優(yōu)化主要是對(duì)機(jī)組和汽泵的啟動(dòng)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，最終讓汽機(jī)熱力系統(tǒng)有著極高的運(yùn)行效率，從而推動(dòng)電廠整體效率的提升，促進(jìn)電廠的發(fā)展。

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（作者單位：中國(guó)石油集團(tuán)電能有限公司熱電一公司運(yùn)行部）