电厂汽机热力系统运行优化研究沈兴中

电厂汽机热力系统运行优化研究沈兴中

沈兴中

江苏宿迁洋北镇国家能源集团宿迁发电有限公司江苏省宿迁市223800

摘要：汽机对于电厂正常运行具有不可或缺的作用，其是发电厂中较重要的部分，为火力发电提供能量供应。为保障发电效率和热能利用率，对汽机热力系统运行展开优化研究。

关键词：电厂汽机；热力系统；运行优化

1对电厂汽机热力系统运行进行优化的重要性

针对于电厂而言，要想保障整体的正常生产、运行，并有着极高的生产、运行效率，就需要确保每一个系统、每一个设备都能正常、高效的运行，电厂的汽机热力系统是电厂众多系统中作用十分突出的系统，其实际运行效率在一定程度上影响着电厂整体的生产效率。如果汽机热力系统运行效率低下，在运行过程中很容易出现各种故障问题导致运行被迫中断，那么电厂中需要汽机热力系统辅助的生产环节就无法正常进行，从而引发后续一系列生产环节的中断，使得生产、运行工作无法顺利向下开展。所以对电厂汽机热力系统运行进行优化是十分必要的，不仅能够提高汽机热力系统的运行效率、效能，推动汽机热力系统的高效、稳定运行，还能够对整体的电厂生产运行工作产生积极的影响，让电厂整体的工作能够顺利、高效进行，不会受到阻碍，并且还能够提高电厂生产的安全性，实现电厂的安全生产，保障工作人员的生命财产安全。

2电厂汽机热力系统运行优化措施

2.1疏水系统能效优化

首先，机组疏水阀的阀门较多，且阀门内漏问题也常常出现，继而造成了系统的热能损失。就实际情况而言，汽机机组阀门外漏量较少，但是阀门内漏量较多。而高温高压管道上的疏水阀门的泄漏，则将会给系统的经济性造成较大的影响。就目前来看，造成系统部门疏水阀门泄漏的原因主要有三个，即阀门前后差压大、工作条件恶劣、机组启停时的蒸汽冲刷。而不同原因导致的内漏程度不同，同时也将给系统造成不同程度的影响。为了解决汽机阀门内漏问题，则需要定期进行机组的各类疏、放水阀的检查，并通过日常检修进行泄漏阀门的修理和更换。但需要注意的是，主蒸汽、再热汽和抽汽系统的管道和阀门一旦存在内漏问题，就将给机组运行造成较大的影响。所以，需要重点进行这些部位的检修。此外，还可以通过减少疏水阀数量、增加疏水管路上阀门个数和采用阀门串联方式进行系统内漏问题的优化。因此，在进行机组检修时，除了进行部分疏水阀阀体的修复，还可以进行一些疏水阀的取消。而通过取消部分疏水管和合并蒸汽管、高压导管等管路，则可以减少阀门数量，并在一定程度上解决阀门内漏问题，继而优化系统能效。其次，在一些汽机设备中，启动中压缸需要进行高压缸上的排气通风阀的使用。但是，只有在汽机转速达到每分钟2650转时，系统才能进行倒缸操作。所以，这样的汽轮机中压缸启动功能是无效功能。可以适当进行通风阀的删减，以便提高系统能效。再者，为了充分进行热能的利用，可以进行疏水管道的布置优化。例如，可以将凝汽器的高能级疏水引致低能级管段，以便进行热能的再利用。同时，可以进行低效疏水管的合并，以便提高系统的能效。此外，在进行备用管道控制时，可以进行自动疏水器的使用，以便进行蒸汽损失的抑制。

2.2系统运行操作优化

1）汽泵启动优化。汽泵启动过程中其耗电量巨大，花费时间长达20小时，因此在机组启停过程中优化汽泵启动过程，可以有效减少汽机耗电量，提升汽机热力系统的能效。①只有利用辅汽汽源，才能实现机组启动时汽泵的全程启动。具体流程为：先利用高辅汽源冲动小机给锅炉供水，再给锅炉点火。但保证汽泵再循环门在锅炉上水的过程中保持全开的状态，并在机组冷态启动点火后，务必对其振动情况进行监测，并全程通过汽泵给水；②除了在机组破坏真空前将汽泵运行停止外，从机组开始滑停直至结束全程均需汽泵给水。2）机组启动工作的优化。完成机组启动工作的优化是进行汽机热力系统运行优化的前提。①在机组检修完成后，需进行主汽门和调速严密性试验，但需缩短机组启动时间，从而减少试验对机组的冲击。在进行机组小修时，无需做汽门严密性试验；②在进行机组小修时，需要进行喷油试验，无需做汽门严密性试验。但在机组检修完成后，则需进行主机超速试验。此外，为了避免机组设备因转子应力损坏，务必在机组带10%额定负荷运行4小时后超速试验。

2.3对机组进行优化

开展电厂汽机热力系统运行优化工作，提高汽机热力系统对能源的利用率，提高能量转换效率，首先就需要开展相应的能效优化工作。具体的能效优化也包含着许多环节，其中最为关键的环节就是对机组进行优化，提高机组的能效。机组能效优化的重点工作是对设备的汽封间隙和疏水管进行优化。汽机热力系统中有许多个高压导气管，在这些高压导气管之间又有着许多的疏水管，设备在运行时会产生大量的凝结水，疏水管的作用就是将这些凝结水及时排出，避免凝结水对设备内部造成影响和破坏。当前设计的汽机热力系统内部高压导气管间隙较小，并且有着极高的效率，往往不会产生凝结水，这就使得疏水管无法发挥作用，变得多余，因此，可以取消掉疏水管，优化机组内部的结构，从而提高机组的能效。并且取消掉疏水管以后，机组内部汽封间隙也会随之变小，产生的蒸汽损失得到了减少，最终整体的能效能够得到有效提升。

2.4轴封系统和辅助蒸汽系统的优化

轴封系统和辅助蒸汽系统的优化是优化工作的重点。第一，轴封系统的优化。应利用布莱登汽封，它的间隙更小、漏气量更低以及抗磨损能力更强，有效解决了汽封间隙和汽封漏气的现象。同时，布莱登汽封可增加轴封加热器面积，有效提升系统热能利用率。第二，辅助蒸汽系统的优化。辅助系统中加入凝气器，可有效提升系统热能利用率。此外，可利用自动疏水器代替辅助蒸汽系统的疏水阀，既保障了主蒸汽系统的热备用状态，又减少了凝汽器的收入量。

2.5影响汽机运行经济性的主要因素

影响到汽机经济性的因素包括了以下方面，设备负荷率，热力系统效能，设备的完善程度，能否在设定条件下运行等。依据汽机热力特性，负荷与热耗率成反比，当前者增大时，后者则会出现明显的降低趋势。表机组通流部分效率，系统泄漏。节能优化改造的探讨及措施。提高汽轮机通流部分的效率，可以从汽土封间隙调整，叶片的清洁度提升两方面开展工作，对机组运行的参数要实时进行监控，确保参数运行保持在合理稳定的状态。部分参数如再热汽温，主汽的压力与温度等需要与设计数值之间的差值需要控制在合理的范围内。消除系统阀门内漏，尤其是高温高压管道上的疏水阀门的泄露对系统经济性的影响很大。系统的部分疏水阀门由于阀门前后差压大、工作条件恶劣、在实际工作中需要对各类疏、放水阀门定期进行检查，利用大小修机会修理、更换泄漏阀门。检修工作应该分重点，抓主次。对于像主蒸汽、再热汽、抽汽系统等的管道和阀门疏水等处存在内漏对机组经济性影响较大，在检修中应作为重点。此外，减少疏水阀数量或者增加疏水管路上的阀门个数，采用多个阀门串联的方式也是是有效减少系统内漏的改造措施。通过对系统进行优化，能够节约大量的能源，企业成本也能够降低，并且资源利用效率也能够得到提升。

结语

进行电厂汽机热力系统运行优化，需要从两个大方面进行，分别是能效方面和操作方面。其中在能效方面的优化主要是对疏水系统和机组进行优化，在操作方面的优化主要是对机组和汽泵的启动过程进行优化，最终让汽机热力系统有着极高的运行效率，从而推动电厂整体效率的提升，促进电厂的发展。

参考文献

[1]张丽真,支娜娜,李华.电厂汽机热力系统运行优化研究[J].通信电源技术,2019,36(4):260-261.

[2]邓晓晓.电厂汽机热力系统运行优化研究[J].南方农机,2018,49(20):118.