电厂汽机热力系统运行的优化研究

电厂汽机热力系统运行的优化研究

刘江波

陕煤电力运城发电有限公司  山西运城  044602

摘要：汽机作为电厂中的关键热力设备，其运行效率直接影响整个电厂的经济性和环境友好度。传统的热力系统设计存在一定的局限性，在实际运行中无法完全满足现代化高效率、环保的要求。优化电厂汽机热力系统，不仅可以提高能源利用率，还能够减少温室气体排放，具有非常重要的理论意义和现实价值。

关键词：电厂；汽机热力系统；能效优化

引言

当前社会对电力能源的需求量在不断地增加，这就必然会带给发电环节一定的工作压力。从电厂的角度看，一方面是要尽量提升整体产出，另一方面也要落实节能，将发电过程中的能源进行有效利用。而汽轮机作为发电过程中的重要生产设备，其运行的平稳性以及节能状态，则是关系到整个发电工作效率的一个重要因素。能够提升汽轮机工作效率的因素很多，节能是一个主要方面，而要想从日常运行优化的角度出发对节能这个目标进行落实，则需要深入汽轮机运行的每个运行细节中进行考察，才能提出针对性的方案。

1集控运行汽轮机分析

电厂集控运行的汽轮机可以分为脉冲型和反向型两种。在脉冲装置中，由于大量的水蒸气进入气流通道，产生了驱动动力，带动叶片的转动。蒸气膨胀后，叶片的转速会增加，整个机组的运转速率也会随之增加。该装置在运转过程中会产生大量的水蒸气，从而在气流中产生叶片反应，加快叶片的转动，提高机组的工作效率。汽轮机口内的水蒸气是一种膨胀的过程，其流动方向是连续的，它会直接影响叶片的转速和整个机组的运转。

2电厂汽机热力系统的优化因素

电厂汽机热力系统的运行优化非常复杂，其核心目标在于提高能效、降低运行成本以及确保系统的可靠性和安全性。实现这些目标需综合考量各种技术参数与操作策略，其中调整汽机内部的工作流体参数（如温度、压力和流量）对于整体效率有直接影响。例如，通过调节过热蒸汽温度与再热蒸汽温度保持最佳的热经济性，不仅能够减少燃料消耗，也能延长部件的使用寿命。稳定的凝汽器背压同样关键，它直接影响汽轮机的排气状态和循环效率，与乏热利用和冷却水系统的设计与运行密切相关。除调整具体的运行参数外，汽机热力系统优化还可以通过实时监测和智能控制来实现。现代电厂利用先进的传感器、数据采集与分析技术，精确监控关键设备的运行状态。基于此数据，应用算法可以预测和诊断系统潜在的性能退化及故障，实时调整操作模式以达到最优状态。例如，通过实施综合热网优化策略，根据外网需求动态调节发电机组负荷分配和汽轮机抽气量，实现热电联产的最优匹配，既满足用户热负荷又确保电站的经济运行。此外，优化运行中要注意设备本身的维护和改造。对老旧设备进行技术更新，选择更高效的换热器和泵类设备，能够在一定程度上降低系统整体的能耗和排放。

3汽机热力系统的系统能效优化

3.1机组能效优化

机组能效优化是电厂汽机热力系统管理的关键环节，直接关系到电厂的经济效益，对环境保护和资源节约也具有重要意义。实现此目标需要深入剖析机组运行的各个方面，以寻求改进点。例如，通过优化汽轮机的缸间温差控制，可以有效降低不可逆损失，提升循环效率。精确调节各级蒸汽的压力和温度，使其维持在理想状态，有助于发挥设备的最佳性能。为降低热量损失，要严格监控穿堂风、漏风、漏气等非效率因素。在实际应用中，低效运行造成的能量浪费在整个系统的能源消耗占比中不容忽视。此外，可以采用先进的凝汽器清洁技术。例如，在线清洗或高效换热材料的应用能够显著提高热交换效率，降低背压，提升整个机组的工作效率。除机械改进外，还可以引入高精度的控制系统对机组进行实时监控和优化调度，旨在动态匹配电网需求和设备运行状态。通过虚拟仿真和预测模型，可以在不影响设备寿命的前提下推动机组实现其能效极限。

3.2减少汽轮机排热损失

在降低燃煤机组排气温度时，需要从以下几个方面进行考虑：（1）一次风量的调节能使燃烧曲线得到最优化，保证在磨煤机正常运转时保持较低的风量，从而进一步减小其燃烧阻力。（2）有效地减小汽轮机燃烧系统的漏风，保证汽轮机的底部密封，并能有效地减小汽轮机底部的空气泄漏，并对进口进行密封，保证在任何时候都能关闭。在汽轮机主体上有太多的开孔，尽量减小漏风。（3）工作人员应依据现场条件，适当调节含氧量的设计值，以确保过量空气系数。（4）通过在加热表面上强化除尘操作，会使热传递效率下降，因为在受热表面上积累了大量的烟尘，从而使排气温度进一步升高，能源损耗增大。所以，为了保证其优良的换热效果，工人必须定期吹灰。

3.3提升机电设备管理人员的工作

素质电厂中机电设备维修管理人员的工作素质有较强的决定性作用。电厂为确保机电设备健康稳定地运行，为确保各项发展任务高效进行，要通过提高机电设备维修管理人员的工作素质，建设高素质的工作团队，防止由机电设备使用问题而引发的更大的事故。对此，电厂可开展相关培训工作，提升电厂内部人员的安全观念，并让工作人员自身专业能力达到过硬的状态。需注意的是，电厂在加强培训的过程中，要依据实际情况改善用人机制，并确保考核应将重心放在专业技能上，而不是纸面成绩，把握提升机电设备管理人员工作素质的要点，保障电厂中机电设备在实际运行过程中的可靠性和稳定性，为电厂带来更多的发展利润。

3.4利用应用性较强的信息管理模式

电厂优化机电设备维修管理模式和探索机电设备应用发展途径的过程中，采用信息管理模式，可以让电厂内机电设备维修管理工作紧随时代发展的趋势，借助应用性较强的现代信息技术提高管理水平，保障机电设备在电厂内的高效稳定运行。所以，电厂在探索如何正确采用信息管理模式优化机电设备管理方法的过程中，可以基于信息时代为电厂提供全新的维修管理思路，在条件允许的情况下，利用微信、QQ等软件构建线上的沟通平台，促使各部门工作人员借助线上沟通平台根据具体工作情况展开工作讨论。不仅可以方便各部门工作人员对潜在的问题及时交流并高效处理，还能在保障维修效果的基础上，缩短维修工作花费的时间。此外，电厂也可以通过尽快将构建信息管理系统的工作提上日程，降低设备故障的发生概率，还能通过提高设备的安全性，为后续维护及维修工作的开展提供便利。

3.5加强汽轮机汽封管控

汽封属于汽轮机的一个常规管控项。无论是从理论角度还是在实际工作中，电厂都会对汽轮机展开过热力性能测试，保证其符合运行指标，这也是保证汽轮机能量转化效率的一个基础。但是，对汽轮机进行抽查就会发现，工作中热力性能不足的问题仍然十分普遍，汽轮机缸效率通常都会比理论值低超过20%，有些还会超过30%。这就导致汽轮机在运行过程中必然会出现汽封齿因为摩擦等原因而脱落，而这一问题的产生，直接会对随后的工作环节产生影响，并且进一步形成安全隐患。

结束语

随着社会的进步，人们对能源的需求也越来越大。电厂是我国目前最主要的能源基地，必须持续地提高其发电效率和发电容量。尽管在汽轮机实际应用中仍有许多问题，但若能有效地进行解决，将会大大延长汽轮机的寿命，降低机组的运行事故，也能提高汽轮机的发电效能，增加经济效益。同时，也能有效地缓解我国目前的供电问题，推动社会和经济的发展。

参考文献

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