火電廠汽機熱力系統(tǒng)運行優(yōu)化探析

雷濤

摘要：汽機是重要的發(fā)電廠設備，可以為熱力發(fā)電提供必要的能源供應，汽機熱力系統(tǒng)的運行效率將直接影響發(fā)電廠的發(fā)電量，從而提高發(fā)電廠的發(fā)電效率和熱利用率?；跓崃ο到y(tǒng)參數(shù)對熱經(jīng)濟性的影響，我們對電廠汽機熱力系統(tǒng)的運行進行了優(yōu)化和重組，并詳細研究了汽機熱力系統(tǒng)的系統(tǒng)運行，系統(tǒng)能效和優(yōu)化策略。通過優(yōu)化汽機加熱系統(tǒng)的運行，該分析有助于更好地確保汽機加熱系統(tǒng)的正常運行，并進一步提高汽機加熱系統(tǒng)的運行效率。

關(guān)鍵詞：汽機;熱力系統(tǒng);運行優(yōu)化

一、引言

就發(fā)電的熱循環(huán)而言，初始蒸汽壓力和初始溫度是影響熱力單元性能的兩個主要參數(shù)。通過增加蒸汽動力循環(huán)的平均吸熱溫度，增加初始壓力和初始溫度可以提高循環(huán)熱效率。如果確定了初始蒸汽參數(shù)，則可以降低汽機的實際排氣壓力，這可以降低循環(huán)散熱過程的平均溫度，也可以提高汽機熱循環(huán)的效率，但是會增加初始壓力。當降低排氣壓力時，在正常條件下，汽機末級的濕度也會增加，增加水分損失，而過多的排煙濕度會縮短末級葉片的壽命，進而影響汽機的安全運行。

二、熱系統(tǒng)參數(shù)對性能的影響

（一）加熱系統(tǒng)參數(shù)

為了有效地處理排出的蒸汽中濕度過大的問題，人們通常增加一個中間的再熱循環(huán)，這主要是將蒸汽在汽機的某個階段引入鍋爐，然后對其進行加熱。蒸汽溫度升高后，讓蒸汽在汽機的下一級繼續(xù)工作。在正常情況下，再加熱的工作流體的吸熱溫度通常高于主蒸汽工作流體的吸熱溫度。再加熱通常可以提高汽機的經(jīng)濟性，減少最后階段的濕度，減少水分損失，并提高低壓缸的效率，提高工作液的加權(quán)平均吸熱溫度。[1]

（二）再生系統(tǒng)參數(shù)

在實際生產(chǎn)中，每臺加熱器的抽汽級數(shù)，各級抽汽壓力，抽汽眩光值，進、出口給水溫度和加熱值是再生系統(tǒng)的主要參數(shù)。另一方面，通過對給水進行重新加熱，可以減少從汽機排放到冷凝器的蒸汽量，從而減少汽機的冷卻源損失;另一方面，通過提高鍋爐內(nèi)部工作流體的平均吸熱溫度，可以在鍋爐內(nèi)部進行熱傳遞?？梢宰龅綔夭顪p小，功率損耗減小。

三、優(yōu)化工作之前的優(yōu)化重點和優(yōu)化原則

優(yōu)化工作應根據(jù)實際條件執(zhí)行分析并確定優(yōu)化原則后開始。在優(yōu)化過程中，汽機熱力系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率是關(guān)鍵，影響因素主要是外部環(huán)境，運行和能源效率三個因素。其中最有影響力的因素是能源效率，可以將其用作優(yōu)化的主要方向。此外，我們在優(yōu)化階段要注意主輔設備的能耗，在優(yōu)化階段要注意設備的維護，對機組的相關(guān)參數(shù)進行優(yōu)化等，我們會根據(jù)相應的原理進行優(yōu)化。為了保證汽機的正常運行，在優(yōu)化工作中應注意原則，并根據(jù)現(xiàn)有條件進行有效地預測和分析。優(yōu)化的原則和關(guān)鍵點如下：外部因素。要注意養(yǎng)護維修人員的職業(yè)道德，重視維修工作的各項標準，防止人為因素造成的繼發(fā)性損害。[2]能源效率系數(shù)。在優(yōu)化過程中要注意主輔設備的能量損失，以達到優(yōu)化目的。操作因素中，要注意維護和優(yōu)化工作的質(zhì)量，并根據(jù)實際情況進行優(yōu)化前的檢查工作。

四、優(yōu)化汽機熱力系統(tǒng)的能效

（一）機組能效優(yōu)化

在優(yōu)化過程中，優(yōu)化設備的能效是一項關(guān)鍵措施。在優(yōu)化過程中，調(diào)節(jié)各加熱器水位控制端差在設計范圍內(nèi)，同時檢查各疏水裝置調(diào)門動作正常，水位運行穩(wěn)定，對于疏水不暢的現(xiàn)象可通過水位提升、冷端優(yōu)化以及管道優(yōu)化、增加疏水泵等技改措施來實現(xiàn)。機組檢修期間調(diào)整好各汽封間隙，啟動沖轉(zhuǎn)期間注意充分暖機，避免暖機不充分，造成振動增大，引起汽封磨損，進而導致運行時汽封漏氣量增加，機組汽耗增加。高中壓缸效率高低對機組總體效率高低影響最多，應利用機組檢修期間，對高中壓個內(nèi)部構(gòu)件、密封件等進行檢查，主要包括：高壓缸內(nèi)調(diào)節(jié)級噴嘴室上、下立銷焊縫、高壓內(nèi)缸進汽密封環(huán)、高中壓內(nèi)缸疏水管焊縫、測溫套管、過橋汽封等部件進行檢查，避免出現(xiàn)泄漏，導致高壓排汽溫度、壓力升高，引起機組能耗增大。

（二）疏水系統(tǒng)能效優(yōu)化

使用的優(yōu)化措施可以除去蒸汽，但是閥門內(nèi)部泄漏的問題尚未得到改善。內(nèi)部泄漏會導致熱量消耗，并增加能耗。實際過程中內(nèi)部泄漏的主要原因是缺乏有效的工作環(huán)境，閥門前后的壓力差大，在懸浮階段裝置打開。這三個因素造成的內(nèi)部泄漏問題不盡相同，解決方案也不同。在實際優(yōu)化過程中，有必要根據(jù)實際情況提出合理的解決方案，并注意排水疏水閥的質(zhì)量。如果這些閥泄漏，則需要對其進行改進和更換。此外，必須進行有效的設備維護以減少閥門腐蝕并提高能效。同時注意執(zhí)行好現(xiàn)場閥門內(nèi)漏情況排查工作，發(fā)現(xiàn)內(nèi)漏問題及時處理。

（二）軸封系統(tǒng)和輔助蒸汽系統(tǒng)的優(yōu)化

在優(yōu)化過程中，輔助蒸汽系統(tǒng)和軸封系統(tǒng)的優(yōu)化是關(guān)鍵。

要解決漏氣問題和蒸汽密封件中的間隙，需要使用縫隙較小，漏氣較少且耐磨性更好的Braden蒸汽密封件。同時，使用布萊登蒸汽密封件可以擴大軸封加熱器的面積并大大提高熱能的利用效率。

在輔助系統(tǒng)中增加冷凝器可以大大提高熱能的利用效率。另外，可以使用自動疏水閥代替系統(tǒng)中的疏水閥，這不僅可以確保主蒸汽系統(tǒng)始終處于開啟狀態(tài)，還可以減少冷凝器的收入。

（三）定期清潔汽機單元的供油系統(tǒng)

在汽機設備的日常運行中，不可避免地會混入某些雜質(zhì)，這會嚴重影響機油的質(zhì)量并影響汽機的運行，為此，應定期清潔汽機單元的潤滑系統(tǒng)，并潤滑系統(tǒng)的軸承。注意潤滑，這是科學合理的。調(diào)整供油速率，以確保汽機供油系統(tǒng)清潔且無雜質(zhì)。需要在汽機供油系統(tǒng)中添加油凈化裝置，并保持連續(xù)運行，并定期檢查系統(tǒng)，定期取樣化驗確保油質(zhì)合格。

（四）防止高低壓加熱器漏水

汽機的高低壓加熱器長期運行后容易漏水，機組啟停階段執(zhí)行好高、低加注水查漏工作，同時加熱器投停時，控制好溫度變化率，防止溫升過快導致焊縫開裂產(chǎn)生泄漏，泄漏后要及時處理，注意控制堵管率不超過6%，否則加熱器出力達不到設計要求，換熱效果變差。注意降低冷凝水管中的壓力并增強低壓加熱器的穩(wěn)定運行能力，加強加熱器水位、抽汽壓力、溫度等參數(shù)監(jiān)視，每月定期對端差進行分析，確保加熱器運行穩(wěn)定，另一方面要注意選擇優(yōu)質(zhì)的加熱元件，更換加熱器或進行技改。

五、系統(tǒng)運行優(yōu)化

（一）機組啟動優(yōu)化

在大修設備的過程中，應注意燃油泄漏實驗，并在此基礎上進行主機的超速實驗。汽輪機帶20%額定負載，連續(xù)運行4小時后在進行，確保消除轉(zhuǎn)子熱應力，達到脆性轉(zhuǎn)變溫度以上。請注意各主汽閥、調(diào)閥的檢查和維護。

（二）汽動給水泵啟動優(yōu)化

優(yōu)化工作應根據(jù)機組實際情況進行。當前，汽動給水泵的啟動時間很長，并且可以使用輔助蒸汽源來啟動整個泵過程。啟動前，優(yōu)化上水方式，采用汽動給水泵上水，以減少電泵組運行，節(jié)約產(chǎn)用電。啟動后，有必要注意再循環(huán)門的能量供應，以使啟動有效和高效。設備停止后，可以繼續(xù)使用汽動給水泵供水，直到滑動制動裝置完成。但是，如果設備在滑動停止期間損壞了真空，則必須立即停止蒸汽泵。

六、結(jié)論

在工作條件下對汽機熱力系統(tǒng)進行了研究，并采用了各種優(yōu)化措施來確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，減少能量損失并充分利用汽機及相關(guān)系統(tǒng)的價值。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，必須根據(jù)實際情況優(yōu)化熱力系統(tǒng)。

參考文獻

[1]王金昌.火電廠汽機熱力系統(tǒng)運行優(yōu)化探析[J].技術(shù)與市場，2019，26（11）：144+146.

[2]張曉堃.電廠汽機熱力系統(tǒng)運行優(yōu)化研究[J].智庫時代，2019（38）：260-261.