电厂优化运行中汽轮机能损相关问题的探讨

【摘要】电厂优化运行是提升火电厂经济效益的重要措施，而解决能损问题能够显著降低发电成本。在确保安全性基础上，要对电厂汽轮机实施优化运行，从而实现节能增效。本文对电厂优化运行中的汽轮机能损相关问题进行简单探讨。

【关键词】电厂优化；优化运行；汽轮机；能损问题

一.引言

随着我国经济的快速发展，对电力资源需求量逐渐增大。火力发电厂成为电力网络中的重要组成部分，降低发电成本、提升经济效益是火电厂经营管理的重要工作。能损问题是一直困扰火电厂的主要问题，对于老机组电厂来讲，能损问题得到了充分重视。

二.火力发电厂汽轮机的概述

1. 汽轮机的分类及功能

（1）根据热力特性分为：凝汽式、供热式、背压式、抽汽式和饱和蒸汽汽轮机等类型。

（2）按照用途分为：电站汽轮机、工业汽轮机、船用汽轮机等。

（3）按照汽缸数目分为：单缸汽轮机、双缸汽轮机和多缸汽轮机。

汽轮机是将蒸汽的热能转换为机械能的回转式原动机，是火电和核电的主要设备之一， 用于拖动发电机发电。就凝汽式汽轮机而言，从锅炉产生的新蒸汽经由主阀门进入高压缸，再进入中压缸，再进入低压缸，最终进入凝汽器。蒸汽的热能在汽轮机内消耗，变为蒸汽的动能，然后推动装有叶片的汽轮机转子，最终转化为机械能。

2.汽轮机的结构

汽轮机的结构组成包括静止部分和转动部分，也就是静子和转子。静子部分包括汽缸、进汽部分、隔板和静叶栅、汽缸、汽封及轴承等。转子部分包括叶轮、主轴、联轴器和动叶片等。

3. 火力发电厂汽轮机运行现状

汽轮机组的实际的运行情况很大程度的影响着机组的经济运行，当正常运行时各个数据指标都是在额定的范围之内时，对于汽轮机组的经济型只会产生小的影响，但是当运行指标突然超过额定的参数时，就将会对汽轮机组产生运行安全威胁。原有系统的回热加热器对于火电机组的端差、散热损失和给水部分旁路的正常运行都不能有效的满足要求。回热加热器系统的各个部分都会参与到火电机组的运行当中，但是当回热加热器出现问题的时候，就会出现各种事故。另外加热器的旁路门关闭不严导致出现泄露，这会造成加热器的进水走旁路，这种情况会很大的影响火电机组的正常运行，影响机组热经济性能的降低。原有的系统如果加热器上端差增大，那么将会导致出水的温度降低，从而导致本级的抽汽量锐减，高一级的加热器抽汽量就会增加。而且，加热器切除后。来自给水泵的水的温度远远的低于正常的给水温度范围，导致循环的平均吸热温度大幅度的降低，循环效率降低。

三.电厂热动系统节能优化节能措施

当前我国己经有了一整套系统的电厂热动系统节能优化方案，本文从母管给水系统优化、锅炉余热回收、化学补给水、蒸汽系统等方面进行全面的分析和总结。

1.母管给水系统优化措施

母管给水系统优化应该对给水总量进行优化和合理调度，同时采用动态数学模型进行分析，将技术和模型融合在一起，实现预测和分析功能。母管给水系统要在计算和分析的基础上提供节能管理的依据，比如实行间歇式时间段供水策略，同时提高电厂整体经济和社会效益。

2.锅炉系统余热回收优化措施

锅炉系统余热回收主要包括两个方面：余热回收和排污水回收。发电厂在生产电能的过程中，排烟唯独极高，有可能达到200摄氏度左右。热力系统应该充分利用系统产生的余热，比如合理改造相关系统器件，将余热重新回收利用，进而降低温度热量流失。节能器作为一种特殊热交换装置能够充分利用系统余热。此外，低压省煤器可以通过相互之间的并串联结构达到节能效果。锅炉排污水余热回收应该采用多级别排污系统，回收二次蒸汽热量。系统排污热量应该被充分利用，通常采用连续排污器进行回收利用。必要的情况下，可以再连接冷却器，最大限度提升利用效率。

3.化学补给水系统优化措施

化学补充水系统的通过装配抽凝式机组来进行节能措施的实施，通常采用补水方式有：打入除器和打入凝汽器，前者可以实现除氧功能，后者可以加快气体凝结，同时改善系统整体工作情况，减少能量散失，提高装置的经济性能和节能效果。高效的节能系统能够合理利用化学水回收，用过节能措施重复利用系统能源。

4.蒸汽系统优化措施

电厂热动系统的整齐系统改造可以充分利用冷凝液余热，实现大量低压蒸汽节能，并并且合理利用蒸汽产生的余热提高能源利用效率。供热蒸汽过度经常采用喷水降温的方式进行，但是这种方法不可避免的会出现能源浪费。电厂可以通过特殊装置不断将热量重新利用，达到节约能源的目的。提高能源利用率的基础上，最终达到多发电低投入的效果。热动系统可以采用新型的检测方式来进行远程和实时的能源控制。

5. 定、滑压运行参数的选择。

根据生产实践和热力循环理论显示，汽轮机组在额定负荷或者在其附近较高负荷运行状态下，选择定压方式可以获得较好的经济性。在优化实验过程中，应重点做好以下几个工作：第一，应在不同负荷条件下，选择汽轮机定压参数，并对不同滑压参数进行经济性的分析与对比，从而得到机组在全负荷状态内的最佳运行方式；第二，应做好对滑定运行方式在负荷转折点上的比较；第三，在滑定运行的方式中，确定对各负荷点在主蒸汽压力与相应高压主汽调门的开度状况。

6.给水泵最佳运行方式的确定

汽轮机单元机组的给水泵的功率约占据了整个主机容量的2%～4%左右，所以能采取对给水泵功率损耗降低的方式，来实现整个机组经济性的有效提升。因为汽轮机组在低负荷滑压运行状态下，它的水泵的流量、压力和转速都会发生降低，所以能在运行状况下对水泵的最佳运行方式进行确定。具体优化选择主要应做好以下两个方面：一是根据单台给水泵余量较大的实际情况，在低负荷运行情况下进行单台给水泵的最大出力实验，从而得到低负荷时机组运行经济性的有效参数值；二是，可以通过在不同负荷定滑、压运行方式下，测量给水泵组的耗能和效率，从而找到给水泵组的最佳运行方式。

7.循环水泵匹配方式的确定

如果汽轮机组凝汽器冷却面积和清洁度相对稳定，要获得在某一负荷条件下凝汽器的压力，就要测定循环水的流量与温度。但是在不同循环水的温度条件下，水流量存在着差异，这就决定了循环水泵的运行方式。在进行优化实验时，要选择叶片和循环水泵角度的调整，来完成循环水泵在流量与功耗上的测量，获取循环水泵的最优化配置。

四.结束语

汽轮机优化运行是降低发电成本、提高经济效益的重要途径，通过合理解决能损问题，在确保安全性的同时，实现节能降耗，从而提升火电厂竞争力，确保电厂的可持续发展。

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