汽机热力系统运行优化李鹤

汽机热力系统运行优化李鹤

李鹤杨巍

（内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司电力分公司内蒙古029200）

摘要：众所周知，能源问题已经成为世界各国共同关注的问题，在我国这一现象更加凸显。由于我国粗放型经济增长方式，又处在消费结构升级加快的历史阶段，能源消耗过大，因此节能降耗将是一项长远而艰巨的任务。电站热力系统节能是关系到节能全局以及可持续性发展的大事。因此，在热力系的环境下，揭示各种节能理论内在的联系，深入地研究和发展节能要的理论和现实意义，对电厂的节能降耗工作具有很强的指导性。

关键词：电厂；热力系统；技术探讨

1电厂自动控制及其系统

1.1汽包水位自动调节系统

一般采用典型的三冲量系统或串级系统，在大型单元机组中一般设计有全程调节，因此有单冲量，三冲量之间的切换逻辑，一般依据负荷来切换。采用启动电泵和汽泵的系统还有电泵与小汽机之间的切换，也依据负荷来切换。大型机组的水位控制一般直接控制电泵或小汽机的转速，给水调门全开以节约能源。

1.2燃烧调节系统中的送风系统

通常采用风煤比加氧量校正，炉膛负压系统与送风系统之间采用动态联系，通常设计有加负荷时先加风再加煤减负荷时先减煤后减风逻辑以及过燃烧逻辑。主汽压力调节系统通常为串级调节系统。主汽温度调节系统一般以减温水调节为主，辅以尾部烟道档板调节或喷燃器角度调节系统。由于汽温调节对象是一个多容环节，它的纯迟延时间和时间常数都比较大，在热力自动调节系统中属于可控性最差的一个调节系统，因此专家们也特别关注对这一类系统的研究，许多新的控制策略或控制理论是对这一类系统研究的成果，如史密特时间预估算法控制，模糊控制，具有观察器的状态变量控制等。

1.3机炉负荷协调控制

在大型单元机组通常设计有这样一些运行方式：基本方式，锅炉跟随方式，汽机跟随方式和协调方式。基本方式是因为锅炉和汽机的自动调节系统或多或少存在一些问题，锅炉及汽机主控都在手动方式。另外，由于机组的自动化水平的不断提高，对机组的运行参数的测量也提出了更高的要求，控制用的参数测量与监视用的参数测量一般都要求有各自的测量元件，控制用的测量参数还需要经过数据保险的有关逻辑以提高控制系统的可靠性。

1.4开环控制

包括联锁保护，顺序控制，选线控制等控制内容。火电厂单元机组中主辅机设备都有联锁保护，如停机停炉的大联锁，一些重要辅机的保护跳闸，备用泵的自启动，成组设备的顺序启停等。这些联锁保护现在一般都能投入运行而且必须投入运行。顺控方面一般的泵或风机的子组启停控制也都能投入运行，但锅炉风烟系统大顺控这样的成组控制因为牵涉的设备比较多而很少有经常投运的。

2热力仪表安装前的准备

热力仪表安装前的准备工作是整个安装工作的基础，至关重要。其准备工作充实与否，直接影响了安装的进度和任务完成的质量。仪表安装前的准备主要包含了资料的准备、设备材料的准备、人力资源的储备、验收表格的准备等。其中，资料准备主要是指安装资料和施工技术的准备。安装资料包含了安装图、常用的标准图、仪表设备安装图以及《工业自动化仪表安装工程施工验收规范》和电力行业的《火电施工质量检验及评定标准》等。施工图主要是施工、竣工验收的凭据。安装单位只有在对图纸进行会审之后，才能向建筑单位索要建筑图纸。其图纸的会审主要是安装单位和建筑单位之间解决设计中存在的问题，尤其是设备、材料是否短缺和提供的图纸、作业指导等是否齐全；此外还要对仪表安全过程中可能会出现的影响安装工作的因素进行分析，排除故障可能性，确保安装工作的顺利进行。

3热力仪表安装过程中存在的问题以及解决措施

仪表在安装之前，要进行校准，然后再安装，在施工现场实际上检测的信号还是会出现较大的偏差。对于检测、保护等仪表管路无法实现安装坡度的要求，这就需要有施工技术人员在施工现场进行测量，能够得到的实现坡度的最大值，计算出和规范要求的差值，再把数据反映給仪表校验工作人员，通过对仪表二次仪的调整，使得控制系统采集到的数据就是被检测的介质的实际数据。

传统的热力仪表的安装过程中控制系统的严密性和安装严密性都是采用在系统完成严密性后，关闭仪表管道的顺序。这种工作安装顺序是十分不合理的，主要是因为取源部件和仪表管道在严密性试验中容易出现缺陷，需要在主系统安装调试之后，进行处理，这样就会影响工程的进度。在对仪表的检验过程中采用关闭管道阀检查系统的严密性是不正确的，主要是因为仪表不能够承受超强的压力。

管道阀在安装之前只有进行了充分的严密性试验，才能保证管道阀的完好无损，从而保证仪表的完好无损。降低仪表损坏率的办法还有就是在主系统严密性的实验之前，单独的进行仪表管道的严密性实验，把仪表管道缺陷的处理和主系统的严密性试验同时进行，并且利用主系统严密性实验的系统压力进行缺陷的处理后，再次对其严密性进行实验。

热力系统节能分析方法在机组变工况下应用研究较少。不同的热力系统分析理论都是从不同的角度来研究热力系统这一对象，不同理论之间的相互关系的研究还很不充分。无论是设计高参数的大容量机组，还是改善现有机组的运行水平，挖掘机组的节能潜力，都需要一种有效准确的节能理论进行指导，才能有的放矢地采取节能措施。而合理地确定优化的性能指标，正确地建立系统与生产过程的数学模型仍然需要加大研究。

4热力系统节能技术措施

热力系统节能有多种途径可以实现。对于新设计机组，可通过优化设计，合理配套进行节能；而对于运行机组，可通过节能诊断，优化改造，监测能损，指导运行，实现节能目标。在电厂的发展中，曾先后采用回热和再热两种循环方式，使得循环效率大为提高。当前，可行的节能技术改造措施包括：

4.1汽轮机通流部分实施技术改造

目前这种改造大体可以分为两类：一类是提高汽轮机内效率，达到降耗目的；另一类是降耗的同时提高汽轮机的出力。具体改造措施有更换气缸，将双列调节级改为单列调节级等。

4.2采用新型密封技术改造锅炉空气预热器

空预器的漏风问题一直是影响锅炉燃烧，降低效率的威胁。通过采用新型密封技术，降低空预器漏风率，不仅减少排烟损失，降低飞灰含碳量，还可以节约厂用电，降低厂用电率。

4.3锅炉制粉系统技术改造

通过改造磨煤机系统、密封系统，可以提高制粉效率，降低制粉单耗，从而降低煤耗。通过凝汽器由循环冷却水带走的热量一般占输送总能量的15%以上，有的甚至高达25%以上，造成了能量的极大浪费。如果能采用余热利用技术把这部分能量利用起来，势必会对电厂效率提高产生明显的效果。

结束语

综上所述，本文主要对火电厂热力系统安装工作中存在的问题和解决方法进行了简要的分析。对热力仪表安装前的准备工作，安装的过程，实施安装过程中出现的问题以及解决对策做了简要的概括，此外还有热力系统中检出元件和取源部件存在的问题和解决对策做了分析，其最主要的目的就是为了确保火电厂热力系统仪表安装的完整性和充分性，提高仪表信号的准确性，从而减少火电厂的损失，提高经济效益。

参考文献：

[1]闫水保、闫留保：《电厂热力系统节能分析原理及应用》[M].郑州：黄河水利出版社，2000；

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[4]马芳礼：《电厂热力系统节能分析原理》[M].北京：水利电力出版社，1992；

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