電廠汽機熱力系統運行優化研究

陳振學

【摘 要】汽機為火力發電廠中較重要的部分，為火力發電提供能量供應。為保障發電效率和熱能利用率，對汽機熱力系統運行展開優化研究。具體地，詳細研究了汽機熱力系統中的系統運行、系統能效及系統運行操作等，以切實解決實際過程中的相關事項，有效保障熱力系統的正常運行。

【關鍵詞】汽機機組;熱力系統;優化

引言

隨著我國對電力需求的不斷增加，電廠的工作壓力也在不斷加大，而要想提高發電的效率、質量，就需要不斷對汽機熱力系統進行優化，確保汽機熱力系統能夠穩定、高效運行，最終才能推動發電工作的穩定開展，才能向社會輸送充足的電力。

1汽機熱力系統運行經濟性分析

影響汽機熱力系統運行的經濟性因素，按照其遵循的能量守恒定律和朗肯循環原理，主要分為理想循環效率影響因素、能導致能量損失的因素、裝置效率影響因素三類。①直接決定熱力系統循環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極易造成熱力系統的能量損失的因素包括熱力系統泄漏、鍋爐排污等;③系統裝置的運行效率的直接影響因素是汽缸效率。如按照性質進行劃分，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，而熱力系統的運行優化主要研究的是可控因素范疇。

2電廠汽機熱力系統運行優化分析

2.1對電廠汽機熱力系統運行進行優化的重要性

對于電廠來說，要想確保整體的正常生產、運行，并有著極高的生產、運行效率，就需要確保每一個系統、每一個設備都能正常、高效的運行，電廠的汽機熱力系統是電廠眾多系統中作用十分突出的系統，其實際運行效率在一定程度上影響著電廠整體的生產效率。如果汽機熱力系統運行效率低下，在運行過程中很容易出現各種故障問題導致運行被迫中斷，那么電廠中需要汽機熱力系統輔助的生產環節就無法正常進行，從而引發后續一系列生產環節的中斷，使得生產、運行工作無法順利向下開展。所以對電廠汽機熱力系統運行進行優化是十分必要的，不僅能夠提高汽機熱力系統的運行效率、效能，推動汽機熱力系統的高效、穩定運行，還能夠對整體的電廠生產運行工作產生積極的影響，讓電廠整體的工作能夠順利、高效進行，不會受到阻礙，并且還能夠提高電廠生產的安全性，實現電廠的安全生產，保障工作人員的生命財產安全。

2.2機組能效優化

機組能效優化為優化的首要措施。機組能效優化中，應注重優化設備疏水管和汽封間隙。此優化手段基于設備原理展開，汽機的構造中存在多個高壓導氣管。高壓導氣管間存在一定數量的疏水管，疏水管可有效排出因設備運行產生的一系列凝結水，以保障設備內部穩定。但現階段高壓導氣管距離較近，且高壓導氣管的工作效率較高，使設備內部基本不存在水蒸氣，進而無法產生凝結水。因此，可取消疏水管，以減少設備內部設施，有效提升能效。

2.3疏水系統能效優化

①機組有較多的疏水閥閥門，且頻繁出現閥門內漏問題，從而導致系統熱能損失。實際上，汽機機組閥門內漏量較多，外漏量較少，給系統的經濟性造成較大影響的是高溫高壓管道上的疏水閥門的泄漏。閥門前后差壓大、工作條件惡劣和機組啟停時的蒸汽沖刷是導致系統部門疏水閥門泄漏的主要原因，同時不同原因造成的內漏程度不同，對系統造成的影響程度也不同。可以通過定期檢查機組的各類疏、放水閥，及時修理和更換泄漏閥門，解決汽機閥門內漏問題。主蒸汽、再熱汽和抽汽系統的管道和閥門對機組的正常運行至關重要，一旦其存在內漏問題那么影響嚴重，因此必須加以重視，對這些部位進行重點檢修;②在部分汽機設備中，中壓缸的啟動需要使用高壓缸上的排氣通風閥。但系統進行倒缸操作的前提是汽機轉速務必達到每分鐘2650轉，該狀況下的汽輪機中壓缸啟動功能是無效功能。為了提高系統能效，可適當減少通風閥。

2.4軸封系統和輔助蒸汽系統的優化

軸封系統和輔助蒸汽系統的優化是優化工作的重點。第一，軸封系統的優化。應利用布萊登汽封，它的間隙更小、漏氣量更低以及抗磨損能力更強，有效解決了汽封間隙和汽封漏氣的現象。同時，布萊登汽封可增加軸封加熱器面積，有效提升系統熱能利用率。第二，輔助蒸汽系統的優化。輔助系統中加入凝氣器，可有效提升系統熱能利用率。此外，可利用自動疏水器代替輔助蒸汽系統的疏水閥，既保障了主蒸汽系統的熱備用狀態，又減少了凝汽器的收入量。

3系統運行操作優化

3.1汽泵啟動優化

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，提升汽機熱力系統的能效。①只有利用輔汽汽源，才能實現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。但保證汽泵再循環門在鍋爐上水的過程中保持全開的狀態，并在機組冷態啟動點火后，務必對其振動情況進行監測，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束全程均需汽泵給水。

3.2對機組進行優化

開展電廠汽機熱力系統運行優化工作，提高汽機熱力系統對能源的利用率，提高能量轉換效率，首先就需要開展相應的能效優化工作。具體的能效優化也包含著許多環節，其中最為關鍵的環節就是對機組進行優化，提高機組的能效。機組能效優化的重點工作是對設備的汽封間隙和疏水管進行優化。汽機熱力系統中有許多個高壓導氣管，在這些高壓導氣管之間又有著許多的疏水管，設備在運行時會產生大量的凝結水，疏水管的作用就是將這些凝結水及時排出，避免凝結水對設備內部造成影響和破壞。當前設計的汽機熱力系統內部高壓導氣管間隙較小，并且有著極高的效率，往往不會產生凝結水，這就使得疏水管無法發揮作用，變得多余，因此，可以取消掉疏水管，優化機組內部的結構，從而提高機組的能效。并且取消掉疏水管以后，機組內部汽封間隙也會隨之變小，產生的蒸汽損失得到了減少，最終整體的能效能夠得到有效提升。

結語

綜上所述，要實現電廠熱力系統運行的優化，可分別通過優化機組能效、疏水系統能效、軸封系統能效的途徑實現各系統的能效優化。同時通過優化氣泵啟動和機組啟動工作實現系統運行操作優化，從而促進了燃煤火電行業的發展。

參考文獻：

[1]鄧曉曉.電廠汽機熱力系統運行優化研究[J].南方農機，2018，49（20）：118.

[2]于德偉.淺析機組汽機熱力系統優化改進應用分析[J].科技與企業，2015（1）：88-90.

（作者單位：國家能源集團國電太原第一熱電廠）