電廠汽機熱力系統(tǒng)運行優(yōu)化研究

陳佳

摘要：隨著現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，我國的各行各業(yè)的發(fā)展也有了進步。對于我國的火力發(fā)電廠來說，汽機熱力系統(tǒng)是必不可少的，能夠為火力發(fā)電廠的火力發(fā)電工作提供穩(wěn)定、充足的能量。但是在實際中，汽機熱力系統(tǒng)的能量利用率較低，容易出現(xiàn)各種問題，使得火力發(fā)電廠整體的效率得不到提高，生產(chǎn)運行時的能耗也得不到降低。要想推動火力發(fā)電廠的發(fā)展，推動我國電力行業(yè)的發(fā)展進步，就需要對汽機熱力系統(tǒng)運行進行優(yōu)化，實現(xiàn)汽機熱力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定、高效，最終才能推動電廠整體效率的提高。

關(guān)鍵詞：電廠汽機;熱力系統(tǒng);運行優(yōu)化研究

引言

影響汽機熱力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性因素，按照其遵循的能量守恒定律和朗肯循環(huán)原理，主要分為理想循環(huán)效率影響因素、能導(dǎo)致能量損失的因素、裝置效率影響因素三類。①直接決定熱力系統(tǒng)循環(huán)效率的因素包括主汽溫度、再熱溫度以及主汽壓力和冷凝水過冷度等;②極易造成熱力系統(tǒng)的能量損失的因素包括熱力系統(tǒng)泄漏、鍋爐排污等;③系統(tǒng)裝置的運行效率的直接影響因素是汽缸效率。如按照性質(zhì)進行劃分，分為可控因素和不可控因素兩種。主汽溫度、主汽壓力、再熱溫度和高壓汽缸效率這四種屬于可控因素，其余的均屬于不可控因素，而熱力系統(tǒng)的運行優(yōu)化主要研究的是可控因素范疇。

1優(yōu)化工作前的優(yōu)化重點和優(yōu)化原則

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

2影響電廠汽機熱力系統(tǒng)運行的因素

汽機熱力系統(tǒng)的運行是完全遵循能量守恒定律的，因此，可以從能量守恒定律入手對汽機熱力系統(tǒng)的運行效率進行研究分析，并得出相應(yīng)的運行效率影響因素。通過分析電廠汽機熱力系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)，其運行效率影響因素主要有兩種，一種是不可控的因素，另一種是可控的因素?？煽匾蛩仫@而易見，就是可以被人為控制的因素，比如汽機熱力系統(tǒng)的溫度、壓力和高壓內(nèi)缸的實際效率等，這些可控因素很容易破壞汽機熱力系統(tǒng)的內(nèi)循環(huán)，使得汽機熱力系統(tǒng)在運行時內(nèi)部無法實現(xiàn)有效循環(huán)，對能量的利用率低，容易造成較大的損耗。不可控因素?zé)o法通過人為的事先干預(yù)而消除，主要有汽機熱力系統(tǒng)排污、鍋爐排污等，汽機熱力系統(tǒng)在進行排污時，會向外界排出大量的物質(zhì)，在這一過程中往往會攜帶著部分能量，所以說這些因素會導(dǎo)致汽機熱力系統(tǒng)內(nèi)部的能量出現(xiàn)損失，導(dǎo)致汽機熱力系統(tǒng)的運行效率降低，并且汽機熱力系統(tǒng)要想保持原有的能量，就需要消耗更多的原材料來填補排污所造成的能量損失，這也會導(dǎo)致汽機熱力系統(tǒng)運行成本的增加。在對電廠汽機熱力系統(tǒng)進行運行優(yōu)化時，應(yīng)當(dāng)對可控影響因素進行細致分析，重點解決這些可控的因素，減少這些可控因素對汽機熱力系統(tǒng)帶來的影響，對于不可控因素來說，就需要提前進行準(zhǔn)備，制定相關(guān)的應(yīng)對措施，并做好相應(yīng)的彌補工作。

3優(yōu)化措施分析

3.1機組能效優(yōu)化

機組能效優(yōu)化為優(yōu)化的首要措施。機組能效優(yōu)化中，應(yīng)注重優(yōu)化設(shè)備疏水管和汽封間隙。此優(yōu)化手段基于設(shè)備原理展開，汽機的構(gòu)造中存在多個高壓導(dǎo)氣管。高壓導(dǎo)氣管間存在一定數(shù)量的疏水管，疏水管可有效排出因設(shè)備運行產(chǎn)生的一系列凝結(jié)水，以保障設(shè)備內(nèi)部穩(wěn)定。但現(xiàn)階段高壓導(dǎo)氣管距離較近，且高壓導(dǎo)氣管的工作效率較高，使設(shè)備內(nèi)部基本不存在水蒸氣，進而無法產(chǎn)生凝結(jié)水。因此，可取消疏水管，以減少設(shè)備內(nèi)部設(shè)施，有效提升能效。刪減疏水管后，汽封間隙和組汽間隙縮小，降低了蒸汽損失，提升了能效利用。但需注意，取消疏水管后，需保障高壓缸調(diào)節(jié)級后方的疏水閥正常，一旦設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)少量蒸汽，可通過疏水閥排出，實現(xiàn)運作需求。

3.2對疏水系統(tǒng)進行優(yōu)化

實際的汽機熱力系統(tǒng)機組往往有著大量的疏水閥門，雖然在一定程度上減少了蒸汽損失，但是這些輸水閥門經(jīng)常會出現(xiàn)內(nèi)漏問題，使得汽機熱力系統(tǒng)的熱量在不經(jīng)意間產(chǎn)生巨大損失。因此，必須對疏水系統(tǒng)進行優(yōu)化，明確導(dǎo)致疏水閥門出現(xiàn)內(nèi)漏問題的原因。經(jīng)過分析可以發(fā)現(xiàn)，疏水閥門前后存在較大的壓力差、工作環(huán)境過于惡劣等因素都會導(dǎo)致疏水閥門出現(xiàn)內(nèi)漏，這些因素導(dǎo)致內(nèi)漏的程度也不同，在解決時需要根據(jù)具體的影響因素來采取不同的解決措施，總的來說就是加強對疏水閥門的檢查、保養(yǎng)以及維修，避免疏水閥門出現(xiàn)內(nèi)漏受到溶蝕，如果疏水閥門受到的破壞較大，就需要及時進行更換，確保能夠提升能效。

3.3重視定期清潔汽輪機組給油系統(tǒng)

汽機設(shè)備在日常運行作業(yè)中，難免會混入某些雜質(zhì)，它們會嚴(yán)重影響油品質(zhì)量，進而影響汽機運行，對此應(yīng)重視定期清潔汽輪機組給油系統(tǒng)，并重視潤滑給油系統(tǒng)軸承，科學(xué)合理地調(diào)整給油速度，確保汽輪機給油系統(tǒng)干凈清潔不存在雜質(zhì)。應(yīng)給汽機給油系統(tǒng)加裝過濾網(wǎng)，并定期檢修該系統(tǒng)。

3.4系統(tǒng)運行操作優(yōu)化

1）汽泵啟動優(yōu)化。汽泵啟動過程中其耗電量巨大，花費時間長達20小時，因此在機組啟停過程中優(yōu)化汽泵啟動過程，可以有效減少汽機耗電量，提升汽機熱力系統(tǒng)的能效。①只有利用輔汽汽源，才能實現(xiàn)機組啟動時汽泵的全程啟動。具體流程為：先利用高輔汽源沖動小機給鍋爐供水，再給鍋爐點火。但保證汽泵再循環(huán)門在鍋爐上水的過程中保持全開的狀態(tài)，并在機組冷態(tài)啟動點火后，務(wù)必對其振動情況進行監(jiān)測，并全程通過汽泵給水;②除了在機組破壞真空前將汽泵運行停止外，從機組開始滑停直至結(jié)束全程均需汽泵給水。2）機組啟動工作的優(yōu)化。完成機組啟動工作的優(yōu)化是進行汽機熱力系統(tǒng)運行優(yōu)化的前提。①在機組檢修完成后，需進行主汽門和調(diào)速嚴(yán)密性試驗，但需縮短機組啟動時間，從而減少試驗對機組的沖擊。在進行機組小修時，無需做汽門嚴(yán)密性試驗;②在進行機組小修時，需要進行噴油試驗，無需做汽門嚴(yán)密性試驗。但在機組檢修完成后，則需進行主機超速試驗。此外，為了避免機組設(shè)備因轉(zhuǎn)子應(yīng)力損壞，務(wù)必在機組帶10%額定負荷運行4小時后超速試驗。輔汽汽源來輔助汽泵，最終縮短汽泵的啟動時間，并且還需要加強再循環(huán)門的供能，讓汽泵的啟動時間得到再度縮短，從而讓汽泵能夠在短時間內(nèi)啟動起來發(fā)揮作用。優(yōu)化機組的啟動，需要加強針對機組的檢查維修工作，并且通過噴油試驗、汽門嚴(yán)密性試驗等試驗來檢驗機組的嚴(yán)密性和狀況，避免機組存在故障隱患，最終確保機組能夠迅速啟動，迅速發(fā)揮應(yīng)有的作用。

結(jié)語

綜上所述，要實現(xiàn)電廠熱力系統(tǒng)運行的優(yōu)化，可分別通過優(yōu)化機組能效、疏水系統(tǒng)能效、軸封系統(tǒng)能效的途徑實現(xiàn)各系統(tǒng)的能效優(yōu)化。同時通過優(yōu)化氣泵啟動和機組啟動工作實現(xiàn)系統(tǒng)運行操作優(yōu)化，從而促進了燃煤火電行業(yè)的發(fā)展。

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