电厂汽机热力系统运行优化研究

晋控电力山西长治发电有限责任公司 崔少峰

为推动电力企业的健康发展，电厂应当提高对优化改造发电机组和相关设备工作的重视度，提高设备使用性能。节能改造是当前电力企业重点关注的优化环节，电力企业要全面分析实际影响汽机耗能过多的因素，进行针对性改革。汽机热力系统是保障电力能源处生产的关键，因此优化电力热能系统有利于电能稳定生产，对于生产质量提高也有积极作用，因此各大电力企业都应当重视汽机热力系统优化改革。

1 优化火电厂汽机运行管理的必要性

当前火电厂是重要的生产电能的场所，因此火电厂正常高效运转有利于满足人们日常工作和生活中需要的电能。火电厂产电的主要方式就是通过燃烧能源进行能源转换。这种生产方式最大的弊端，就是如果不能合理的把控能源燃烧效率就会造成严重的环境污染问题。在火电厂产电过程中，汽机对于燃烧效率具有显著的影响，因此火电厂管理人员应当重视汽机的管理工作。

在汽机实际运行过程中，受到客观因素影响，汽机可能会产生类似运转效率下降等问题，严重时还可能导致能源燃烧效率下降。为了提高能源生产效率，火电厂管理人员应当全面分析汽机生产效率的影响因素，综合汽机的结构特征，在故障发生时排查故障起源，制定出科学高效的故障优化方案。这种优化方式不仅能够提高汽机运转效率、合理的控制能源生产效率，还能够促进火电厂整体运行效率的提高。

严格执行设备点检制度，通过点检准确掌握汽轮机及其辅机设备运行状态、技术状况等信息，维持和改善汽机设备工作性能，预防事故发生、延长设备寿命、减少停机时间、降低检修费用，保证机组安全稳定运行。为了提高、维持生产设备的原有性能，通过加强培训学习、典型事故案例剖析反思、先进工作改进技术方案心得来对运行、维护、检修人员工作素养加以提高。同时提高技术措施，借助高精工具、仪器，对设备进行预防性周密性的检查，使设备的隐患和缺陷能够得到早期发现、早期预防、早期处理，从根本上保证机组长期稳定安全运行。

2 对电厂汽机热力系统运行效率产生影响的因素

汽机热力系统进行能源转换的过程中，能量变化符合能量守恒定律。因此，想要找到影响汽机热力系统运行效率的重要因素，相关工作人员可从能量守恒定律作为研究切入点进行探究。对电厂汽机热力系统进行分析可得出，影响电厂运行效率的因素主要分为不可控因素和可控因素两大类。其中，所谓的可控因素就是能够通过人为干预进行控制的影响因素。常见的影响汽机运行效率的可控因素主要包括汽轮机运行的稳定性、汽机辅机系统温度、汽机辅机系统压力以及高压内缸的实际运作效率等因素。这些影响因素对于汽机热力系统的内循环具有重要作用，一旦这些因素出现问题可能导致内循环遭到破坏，进而导致汽机系统内无法正常循环，大大降低能量的利用率，对于电力企业的经济效益造成破坏。

汽机热力系统运行效率的不可控影响因素，指的就是无法通过人为干预进行预防避免问题发生的因素。其中常见的不可控影响因素主要有汽机热力系统的排污以及锅炉排污等因素。汽机系统排污系统向外界排出废料时，这些废料中往往会蕴含一部分未能转换的能源，进而造成汽机运行效率下降的问题。汽机系统在运行过程中想要维持系统能量一定，需要加大能源生产原材料来弥补由于排污系统运行造成的损耗，这就导致汽机系统运行过程中原材料使用量加大，在一定程度上提高了汽机运行成本。在开展汽机系统优化工作时，应全面分析并重点优化可控因素，进而降低可控因素对汽机热力系统造成的影响。此外还要在汽机系统运行前制定可行的预防和弥补方案，降低不可控因素对系统运行的影响。

在汽机热力系统运行时，想要促进热力系统持续高效的生产出高质量的电能，就需维持电力系统长期处于高效率的生产频率。为维持热力系统持续高效生产，首先需电厂内各类生产系统生产设备安全稳定的运行。想要完成这一目标，需保证汽机热力系统各个生产系统相关运行设备具备较高的安全性和稳定性，还要确保这些设备处于高效的运行状态。热力系统运行效率和系统运行的稳定性都会对电能生产工作产生显著影响，因此热力系统故障对其他辅机设备的运行也会造成负面影响。因此电应积极开展汽机热力系统的优化工作，提高机组稳定性和安全性，只有这样才能保障生产出的电能具有较高质量。

3 优化电厂汽机热力系统的方法

3.1 电厂汽机热力系统的优化因素

火电厂在进行热力系统优化工作时，不能盲目的进行优化工作。相关工作人员在开展优化工作前，应当对电厂热力系统进行全面的分析，找到造成汽机热力系统运行状态下降的实际影响因素。在此基础上，结合企业所具备的优化技术以及汽机热力系统优化原则制定出可行的方案。实际开展优化工作时，相关工作人员应当重点开展有关提高能量转化率和降低能源损耗率的相关工作。

针对汽机能效优化问题，相关工作人员在实际开展优化工作前需要对汽机热力系统以及汽机辅机设备进行全面的检修，确保热力系统内各个设备的运行状态良好。优化过程中，高质量的汽机系统检修工作能够提高优化工作整体质量。因此，工作人员应当结合汽机热力系统实际运行产生的相关数据，以及设备点检掌握的第一手设备运维状态，制定统一的设备规范化运行参数和运行数据。

在进行优化工作时，应当减少外部因素对汽机系统正常运行产生的负面影响。首先，电厂相关管理人员应当重视参与检修工作的技术人员的专业技能和职业素养的提升；其次，针对检修工作应当制定清晰明确的检修标准和检修方案，提高检修工作的工艺标准，降低检修过程中因检修操作不当导致的二次损坏。

为了避免汽机辅机系统状态不佳造成汽机热力系统运行效率不佳的问题，需要电厂工作人员提高检修和优化工作的监管力度，对汽机系统实际运行状态进行专业的评估，进而提高检修工作质量，保障收集到的相关数据的真实性和准确性。只有全面分析汽机系统实际运行状态，综合汽机热力系统构造等因素，制定科学可行的优化方案，才能够有效提高汽机系统能源转化率，减少汽机系统运行故障，达到汽机系统运行效率的提高。

3.2 优化汽机系统机组能效

在汽机热力系统优化过程中，能效优化是提高整体优化效果的关键。在实际开展能效优化时，需要优化维持汽机系统运行的辅助设备和汽封间隙，同时还要注意汽机疏水系统的优化。相关工作人员应当全面分析机组运行状态以及机组部件，进而采取高效的优化措施进行优化工作，在实际优化过程中，需要技术人员根据实际情况作出调整。

为了排出汽机设备运行产生的凝结水进而保障汽机系统高效运转，这些汽机设备中会包含一些疏水管。然而，由于技术水平落后以及设备质量较低，目前汽机系统内部疏水管和导汽管之间距离较近，导致汽机系统运行时水蒸汽产生概率较低，因此冷凝水也不会产生。因此，优化汽机系统是去除疏水管，不仅能够提高设备能效、减少蒸汽损失率，还能够有效提高能源利用率。值得注意的是，由于系统中没有疏水管，就需要工作人员重点关注疏水阀处于开启状态，避免由于水蒸气无法正常排出造成的影响。

3.3 优化疏水系统能效

汽机热力系统实际运行时，由于汽机系统内部通常会在主设备与辅助设备之间安装多个疏水阀门，按照上文去除疏水管后，需要确保剩余疏水阀门长期保持开启。然而疏水阀门内漏发生频率较高，内漏问题发生会造成汽机系统热量损耗，进而导致汽机系统资源利用率下降等问题的发生。据研究表明，造成汽机系统内漏现象的主要原因，就是工作环境阀门前后压差以及阀门启停冲刷蒸汽导致的。根据汽机系统内漏问题严重性差异，也应当结合实际情况进行针对性解决。相关工作人员在进行优化工作时，首先要清楚的认识到影响汽机内漏问题发生的原因，采取例如通过增加相关部件提高疏水阀门密封性等措施，对汽机疏水系统进行科学有效的优化工作[1]。

3.4 优化汽机热力系统轴封系统和辅助蒸汽系统

汽机系统的轴封系统和辅助蒸汽系统是维护汽机系统高效运行的关键，因此上述两个系统的优化工作也十分重要。为了提高汽机系统运行过程中的热能使用率，相关工作人员可以结合辅助蒸汽系统的实际结构特征，选择恰当的方式合理的添加蒸汽器。这种优化方式还能够提高汽机系统疏水阀的自动化程度，有利于维持蒸汽体系处于热备用状态，还能够实现汽机热力系统整体的优化目标；布莱汽封是常用的轴封系统优化方式。采取这种方式能够通过系统内各个设施间隙减小、进而有效提高轴封系统抗磨损程度，优化汽封漏气的问题，实现汽机系统的整体优化[2]。

3.5 优化系统运行操作

启动汽泵会耗费巨大的电能，还要花费20小时进行启动工作。因此，优化汽机热力能效可以通过减少机组启停过程中所需耗费的电能实现：利用辅汽汽源能够实现汽组汽泵全程启动，它的实际使用过程如下。首先利用高辅汽源冲动小机向锅炉中灌水，然后再点火加热锅炉中的水。在锅炉烧水时，相关工作人员需要保证汽泵再循环门一直处于完全开启状态。同时，相关工作人员还应当在机组冷态完成点火工作后进行振动监测，在此过程中要确保汽泵一直保持给水状态；工作人员不仅要确保在机组破坏真空环境之前关闭汽泵，还需要确保汽泵在机组滑停初期一直到停止工作时一直维持给水状态。

优化机组启动工作是优化汽机系统整体运行效率重要基础：相关工作人员在机组检修过后，还应开展主汽门以及调速严密性试验。但在此过程中，需要工作人员调解并缩短机组启动时间，进而降低试验造成的冲击。同时，对机组进行小修时可以不做该严密性试验；机组小修工作进行过程中，虽然不需要工作人员进行汽门严密性试验，但是需要按规定进行喷油试验。检修工作完成后，相关工作人员还要对机组主机开展超速试验。值得注意的是，超速试验开始前需要将机组设置为10%额定负荷，在此条件下运转4小时后开展实验，否则设备可能会由于转子受力造成损坏。

3.6 加大汽机检验力度

火电厂汽机检验工作是提高汽机故障发现和处理效率的重要条件，因此开展汽机检验工作有利于提高汽机工作效率。相关工作人员应当重视火电厂汽机检验工作并且加强检验力度。火电厂汽机检验工作的实际开展，需要制定明确的检验要求和检验标准，进而实现汽机规范化检验。同时，相关工作人员需要严格记录和观察汽机运行时设备温度变化，当发现异常数据时立刻进行故障排查，保障汽机安全运行。当发现温度异常时，相关工作人员应当从汽机轴承室开始进行故障排查，再到其他零件和环节进行排查，直到造成温度异常的原因被排查出来。在检验汽机时，相关工作人员还可以观察汽机室油位情况，确保油位不低于额定范围。

3.7 加强汽机热消耗控制

火电厂汽机系统当中，汽机热消耗水平对电厂整体运行效率具有重要影响，因此相关工作人员应当重视优化汽机内控制热量消耗的相关组件。据作者从业至今积累的经验来看，调整参数数据是全面优化汽机热消耗水平的有效措施。在实际进行优化时，可以适当加大汽机压力以及温度水平，如果这种调节方式无法取得良好的优化效果，还可以将汽机内热循环的数值进行适当地调高，同时调低汽机背压参数，进而起到控制汽机热消耗水平的作用。

综上，汽轮机是完成电厂发电工作的关键设施，汽机辅机设备运行效率的高低对电厂生产出的电能质量以及电厂生产电能的效率有直接影响。因此，电力企业应当重视汽机工作运行状态的监测工作，积极开展汽机系统优化工作，推动火电厂安全稳定的进行发电工作。目前，我们主要从疏水系统、机组、轴封系统以及辅助蒸汽系统等方面优化汽机能效，从汽泵启动方面优化汽机操作，通过能效和操作的优化就能够实现优化汽机热力系统的作用。