电厂汽机热力系统运行优化研究

电厂汽机热力系统运行优化研究

王钊坤

光大生物能源（威海）有限公司 山东省威海市 264400

摘要：汽发电机是火力发电厂的重要组成部分，为火力发电提供能源。为保证发电效率和热能的利用，对汽机热力系统运行进行了优化研究。具体而言，将详细研究汽轮机热力系统的系统运行、系统能效和运行情况，以有效解决实际过程中的相关问题，有效保障热力系统正常运行。

关键词：汽轮机组；热力系统；优化

前言

随着我国对电力的需求持续增长，发电厂的压力也在增加。为提高发电效率和质量，必须不断优化汽轮机热力系统，使汽轮机热力系统稳定、高效地运行，促进发电系统稳定发展，为社会提供充足电力。汽轮机是电厂重要的设备，可以提供火力发电所需的能源供应，汽轮机热力发电系统的运行效率直接影响电厂的发电量。对此，电厂的发电效率和热能利用，基于热力系统参数对提高功率的热经济影响，针对电厂汽轮机热力系统的运行进行了优化改造，对汽轮机热力系统的系统运行、系统能效和优化策略进行详细研究。通过对汽轮机热力系统运行的优化分析，有助于更可靠地保证汽轮机热力系统的正常运行，进一步提高汽轮机热力运行效率。

1电厂汽轮机热力系统分析

1.1汽轮机热力系统运行经济性分析

根据能量守恒定律和朗肯循环原理，影响汽轮机热力系统运行的经济因素主要分为三大类。可能导致能量损失并影响理想循环效率的因素。(1)直接决定热力系统循环效率的因素包括主蒸汽温度、再热温度、主蒸汽压力和凝结水过冷度。(2)热力系统中容易造成能量损失的因素包括热力系统的泄漏和锅炉的排污。(3)汽缸效率是直接影响系统设备运行效率的因素。按性质划分可分为可控要素和不可控要素。主蒸汽温度、主蒸汽压力、再热温度、高压缸效率四个可控因素，其余为不可控因素。热力系统运行优化主要研究可控要素的种类。

1.2优化火电厂汽轮机运行管理的重要性

在瞬息万变的社会发展中，火力发电厂作为提供电能的重要基础，在保障人们正常工作和生活方面发挥着重要作用。在火力发电厂的实际发电过程中，能源燃烧通常是主要的发电方式，如果燃烧效率得不到保证，发电厂的生产成本就会不断上升，甚至环境污染。涡轮机对燃烧和能源效率的影响最大，因此，加强对涡轮机运行的控制势在必行。从目前的基本情况来看，汽轮机运行经常受到一些客观因素的干扰，导致汽轮机滤油器过滤故障、汽轮机停电、汽机水泵前泵等几种故障，其中，运行效率会产生不利影响，甚至会降低能源使用效率。因此，火电厂将加强对汽轮机运行状况的调查，认真考虑汽轮机的结构特点，找出发生故障的原因，同时根据实际情况制定可行的方案。汽轮机的运行效率保证了火力发电厂的正常运行，解决和改善了存在的各种问题。

2电厂汽轮机热力系统运行优化分析

2.1优化电厂汽轮机热力系统运行的重要性

以电厂为例，为保证生产经营整体正常运行，实现极高的生产经营效率，必须保证所有系统和设备都能正常高效运行。汽轮机热力系统是发电厂，许多系统中最佳系统的实际运行效率对发电厂的整体生产效率有一定影响。如果汽轮机热力系统运行效率低，运行过程中很可能因各种故障而中断运行，则汽轮机热力系统辅助的电厂生产环节不能正常进行，由于生产环节中断，后续系列生产经营无法顺利进行。因此，非常有必要对电厂汽轮机热力系统的运行进行优化，不仅提高了汽轮机热力系统的运行效率和有效性，而且使汽轮机热力系统高效稳定，对整个电厂的生产经营产生积极影响。

2.2机组能效优化

优化机组的能效是优化的主要手段。优化机组能效注意优化设备的排水管与汽封之间的间隙。这种优化方法是根据设备原理开发的，汽轮机结构有多个高压风道，高压风管之间设有一定数量的排水管，有效排出设备运行中产生的一系列冷凝水，保证设备内部的稳定性。但现阶段高压风道距离较近，高压风道工作效率高，因此，设备内部基本没有水蒸气，也不会产生冷凝水。

2.3优化排水系统能效

(1)机组内疏水阀、阀门较多，经常出现阀门内漏问题，导致系统热能损失。实际上，汽轮机组阀门内漏大，外漏小。高温高压管道泄水阀的泄漏对系统的经济性影响很大，系统部排污阀泄漏的主要原因是阀前后压差大、工作条件差、机组启停时蒸汽冲刷，同时内部各种程度的泄漏不同，对系统的影响程度也不同。汽轮机阀门内部泄漏的问题，可以通过定期检查机组中的各种泄水阀，及时修理和更换泄漏的阀门来解决。主蒸汽、再热蒸汽、抽汽系统的管道和阀门对机组的正常运行至关重要，当发生内部泄漏问题时，影响会加剧。(2)在一些汽轮机设备中，使用高压缸的排气通风阀来启动中压缸。但是，系统反转气缸的先决条件是涡轮转速必须达到2650转/分。这种情况下汽轮机中压缸的启动功能为无效功能，可适当减少通风阀，提高系统能效。

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工作的重点。一是优化轴封系统。必须使用间隙小、漏气量低、耐磨性高的编织汽封，有效解决密封间隙和气封漏气现象。同时，可以增加轴封加热器的面积，有效提高系统的热利用率。二是优化辅助蒸汽系统。辅助系统可增加冷凝器，有效提高系统的热利用率。此外，自动蒸汽疏水阀可用于替代辅助蒸汽系统中的蒸汽疏水阀，这既保证了主蒸汽系统的热备状态，又减少了凝汽器的收益。

3系统运行优化

3.1汽泵启动优化

由于汽泵启动时耗电量巨大，耗时长达20小时，因此，通过优化机组启停时汽泵的启动流程，可有效降低电力，提高汽轮机热力系统的汽轮机消耗和能源效率。(1)只有在使用辅助蒸汽源的情况下，机组启动后才能启动蒸汽泵的整个过程。具体流程如下：它首先使用高辅助蒸汽源向小型机器发送脉冲给锅炉浇水，然后点燃锅炉。但为保证锅炉给水过程中和机组冷态启动点火后蒸汽泵的再循环门保持全开，监测其振动。从机组启动到滑停结束，蒸汽泵停止运行的整个过程都是蒸汽泵供水。

3.2优化单元

要对电厂汽轮机热力系统的运行进行优化，提高汽轮机热力系统的能源利用率，提高能量转换效率，首先要做好相应的能效优化工作。一个特定的能效优化包括很多环节，但最重要的环节是优化机组，提高其能效。优化机组能效的一个重要任务是优化设备的汽封间隙和排水管，汽轮机热力系统中有很多高压风管，这些高压风管之间有很多排水管，设备运行过程中会产生大量的冷凝水。排水功能管用于及时排出冷凝水。目前的汽轮机热力系统设计，内部高压风道间隙小，效率高，通常不产生冷凝水，使排水管失效和冗余。此外，拆除排水管还可缩小机组内部汽封间隙，减少蒸汽损失，有效提高整体能效。

结束语

综上所述，优化电厂汽轮机热力系统的运行必须从两个主要方面进行：能源效率和运行能效优化主要是排水系统和机组的优化，运行优化主要是机组和汽泵启动过程的优化，最终汽轮机热力系统非常好，高运行效率促进了整个电厂的提高效率促进电厂发展。通过优化机组能效、排水系统能效，优化各系统能效，实现电厂热力系统运行优化。同时，通过优化燃气泵的启动和机组的启动，优化系统运行，从而促进电力行业的发展。

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