电厂汽机热力系统运行的优化

电厂汽机热力系统运行的优化

杨静波  ,邓堃  ,秦鹏博  ,李聪辉    ,周颖君

  华能洛阳热电有限责任公司     河南洛阳    471000

摘要：近年来，能源价格竞争日益激烈，这降低了发电厂的盈利能力。现在国家越来越关注节能减排工程，开始改革生产工艺，在提高效率的条件下节约生产成本，提高能源利用效率，避免浪费，不少公司都基于此展开探索，希望利用化学燃料装置加以改良增加效益降低成本。通过对能源公司转型热力系统进行调研表明，汽轮机组是尤为重要的组成部分，同时，它又会耗费巨大的能耗，所以，如何切实进行节约资源是个有待探讨的问题。

关键词：电厂汽机；热力系统；运行；优化

引言

能源是国家经济命脉，是社会发展的强大动力。目前，火电机组低负荷运行已成为常态，这是火电机组发电效率低的重要原因。火电机组性能监测技术是在对机组运行进行整体控制的基础上，对机组在不同工况下的运行进行优化，从而达到节能降耗的目的。另一方面，从安全性的角度考虑，通过对系统性能参数进行实时计算，及时发现并评估系统存在的异常情况，进行异常的定位、排查等工作，能够保障机组的安全运行。综合来看，火电机组性能监测及故障识别技术对于保障机组安全运行、提高机组的运行效率意义重大

1汽轮机作业原理

汽轮机作为电厂生产的核心设备，其运行效果直接关系到电厂的效益。在进行节能降耗分析时，首先要了解其工作特点，明确其在节能降耗改造中的技术优势，这样才能为电厂的长远发展提供保障。汽轮机也可以利用蒸发的热量做功，通过汽轮机的排气阀将水蒸气完全排出，再送到凝汽器后凝结为水分送入高温加热器，以给水方式再送入高压锅炉加热为蒸气，在此过程中，蒸汽热量经过喷嘴栅转化为动能，最后转化为机械能。汽轮机给水温度的控制系统。除了在本章中所讨论的这方面能够增加发电厂的效益，实际上，还可以对汽轮机在给水温度控制工作方面加以控制，不过，针对成本这一方面而言，也就必须去和汽轮机的现实能源的运行状况结合。首先，应去对汽轮机进行检修工作，在检修过程当中主要是去对高温加热器进行检漏的处理，并且还要对高加筒体和水室隔墙板的密封状况进行检测。而在进行对高温加热器检漏的处理过程中，要去对某几个问题作出更有效的解决，以免会影响汽轮机正常工作，还可以避免意外状况的出现。

2发电厂汽机热力系统运行的优化策略

2.1电厂锅炉系统运行方式

随着电厂规模的不断扩大，原有的热控技术已不能满足电厂热控系统高参数、大容量的运行要求。随着相关研究的不断深入，电厂热控制系统的技术水平越来越高，控制系统结构也越来越完善。与常规机炉控制系统相比，电厂热工自抗扰控制系统无论是结构还是性能，都与之存在本质的区别。其主要结构组成部分包括机炉主控系统、常规子控系统及负荷被控对象。这3个子系统在实际运行中分别承担不同功能任务。其中，机炉主控系统可结合外部负荷指令做出响应及挑选处理，在保证系统运行满足机炉负荷要求的基础上，实现外部负荷指令与实际指令的转化；常规自控系统则主要承担负荷指令NSP、机前压力指令PSP与实际值N、P的偏差计算任务。经过精准计算后，系统将产生的控制信号传输至锅炉子控制系统与汽机子控制系统，因此，该系统运行良好与否会对机组负荷控制效果产生直接影响[1]。

2.2汽轮机组节能措施

 一是加强汽轮机机组的启停控制。汽轮机启动前需要预热，在预热过程中会损失大量热能。因此，减少涡轮机停机次数可以减少热损失。工作人员在汽轮机维修过程中，要全面排查故障隐患，及时更换损坏的零部件，做到防患于未然，提高汽轮机的运行周期；第二，加强凝汽器运行控制。凝汽器的真空度对于燃烧效率有重要的影响，所以需要加强对凝汽器的真空度检查。要经常检查凝汽器入口的密封性是否良好，防止有蒸汽泄漏；调整空冷机组背压，使其处于最优状态；第三，加强水温及水位控制。水温和水位是影响汽轮机正常运行的关键因素，因此要加强水温及水位控制，可以安装传感器来进行实时监控，防止水温异常，水位超标；第四，加强热力系统控制。利用热力系统监控模块来实现对热力系统运行状况的监控，优化热力系统参数 。可以利用数据信息技术，搭建智慧电厂运营平台，精准监控热力系统的燃烧情况，随时对其进行调整，确保其运行参数最优化；第五，及时清理汽轮机结垢。过热蒸汽中含有钠盐等杂质，这些物质随着温度和压力的变化会在汽轮机通道内沉积，时间一长就开始结垢，影响汽轮机的热效率。因此，要定期对汽轮机进行清洗，采用湿蒸汽清洗或喷砂方式清除结垢，同时优化水处理工艺，提高供水品质，减少结垢情况发生。

2.3关注凝汽器真空状态节能降耗方法

冷凝器的真空状态直接关系到排气效率。因此，为了确定冷凝器内部是否处于真空状态，必须配置专门的技术人员对各部分的密封状况进行测试，以确保各部件的密封性符合相关标准和规定，并且冷却水的供应充足。同样，还必须确定中冷器室内有无存在空气，并控制热井中的水平，以保证轴封体系和真空泵工作状况的正常。如此一来，在防止出现凝汽器工作中真空系统降低问题的时候，一旦出现冷凝器工作真空控制系统下降情况，在第一时刻针对性处理，降低了能源费用，但这个过程中，仍需实时注意真空泵工作状况，如在高负荷下真空控制系统正常运行而并未泄漏的状况下，需低负荷泄漏时应立即启用，以适度增加汽轮机真空的稳定程度，从而合理地保障了发电机的经济性

[2]。

2.4调整汽轮机辅机运行、控制轴承温度节能降耗方法

调整后的辅机运行方式，可以减少配合设计工作造成的经济损失，以达到节电降耗的良好效果。汽轮机发生故障的成由于超负荷运行，当轴承负载时进润滑油电阻增大，在轴承中产生气、进油导致轴承效果不理想，这时，轴承的工作温度就会继续上升，无法保证进油的品质并会对电气设备造成不良影响。针对此问题，需使汽轮机工作时间达到规定的负载范围，通过调整设备的功能，可以有效地调节设备的工作温度。

2.5热力学模型

燃煤电站的发电用煤在整体能源消耗中占有较高的比重，能够有效提高动态发电组的效率，减少污染物的排放，提高我国整体能源利用率，解决制约我国社会经济发展的能源问题是非常重要的，对推动我国社会经济健康发展具有重要作用。而锅炉作为燃煤电站的主要设施，其NOX排放量和锅炉热效率作为目前锅炉燃烧系统的重要因素，根据专业人员统计发现，通过优化燃烧措施，能取得较低的NOX排放和锅炉燃烧效率，是目前最实用的优化方式。而针对烟气换热器和机组集成的热力系统，工作人员可通过节约型燃料运行方式，给凝结水提供烟气换热器，烟气和凝结水换热通常是利用对流换热。同时，凝结水在烟气换热器和烟气进行相互工作时，工作人员要合理控制烟气入口温度，确定烟气换热器结构，假设烟气换热器出口温度，根据上述这些参数来取得烟气放热量和总换热量，从而优化提前假定值[3]。

结束语

综上所述，在新时代，电厂在提高输电稳定性和安全性的同时，逐渐意识到降低电厂损耗和节约发电成本的重要性，对节能降耗给予了足够的重视。因此，电厂逐渐加大了节能技术在汽轮机运行研究中的应用，并提出了电厂汽机热力系统运行的优化对策。希望相关工作者可以从中得到一定的帮助，以降低汽轮机热损失，提高热效率，促进我国电厂获得有序、快速、健康地发展。

参考文献：

[1]王金昌.火电厂汽机热力系统运行优化探析[J].技术与市场,2019,26(11):144+146.

[2]张晓堃.电厂汽机热力系统运行优化研究[J].智库时代,2019(38):260-261.

[3]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(04):260-261