電廠汽機熱力系統運行優化研究

張麗真，支娜娜，李 華

（山東省環能設計院股份有限公司，山東 濟南 250000）

1 優化工作前的優化重點和優化原則

優化工作需根據實際情況展開分析，明確優化原則后展開工作。汽機熱力系統的能量轉換效率是優化工作的重點，影響因素可分為外部因素、能效因素及運行因素。其中，能效因素對熱力系統的影響較大，可作為主要優化方向展開。此外，優化工作需以優化原則為開展基礎，如重視優化過程中的主輔設備能耗、重視優化過程中的設備檢修工作及重視機組運行參數的優化等。優化工作中需重視優化原則，以有效保障汽機的運行，獲取現有條件，進而有效地開展分析和預測。優化重點和原則如表1所示。

2 汽機熱力系統的系統能效優化

為有效優化汽機熱力系統，需結合實際和汽機的結構[1]。對現階段使用較廣泛的相關汽機熱力系統進行有效的系統能效優化，可提高能源利用率，降低能耗，如圖1所示。

2.1 機組能效優化

機組能效優化為優化的首要措施。機組能效優化中，應注重優化設備疏水管和汽封間隙。此優化手段基于設備原理展開，汽機的構造中存在多個高壓導氣管。高壓導氣管間存在一定數量的疏水管，疏水管可有效排出因設備運行產生的一系列凝結水，以保障設備內部穩定[2]。但現階段高壓導氣管距離較近，且高壓導氣管的工作效率較高，使設備內部基本不存在水蒸氣，進而無法產生凝結水。因此，可取消疏水管，以減少設備內部設施，有效提升能效。刪減疏水管后，汽封間隙和組汽間隙縮小，降低了蒸汽損失，提升了能效利用。但需注意，取消疏水管后，需保障高壓缸調節級后方的疏水閥正常，一旦設備內部出現少量蒸汽，可通過疏水閥排出，實現運作需求[3]。

2.2 疏水系統能效優化

根據實際觀察可知，機組疏水閥的閥門較多。雖然2.1章節的優化手段可排除蒸汽，但閥門內漏問題仍未受到重視。內漏將導致系統熱量損失，降低能源的使用率。實際過程中，造成內漏的原因可分為閥門前后壓力差較大、工作環境較惡劣及機組啟動和暫停中的蒸汽沖刷。三種因素造成的內漏程度不同，解決方式亦存在差異[4]。具體優化中，需依據實際制定較有效的解決方案，并注重疏、放水閥的質量。一旦疏、放水閥出現泄露，應及時檢修和更換。此外，應階段性展開機組檢修，減少閥門數量的溶蝕，優化能效。

表1 熱力系統優化重點和優化原則

圖1 汽機熱力系統結構

2.3 軸封系統和輔助蒸汽系統的優化

軸封系統和輔助蒸汽系統的優化是優化工作的重點。

第一，軸封系統的優化。應利用布萊登汽封，它的間隙更小、漏氣量更低以及抗磨損能力更強，有效解決了汽封間隙和汽封漏氣的現象。同時，布萊登汽封可增加軸封加熱器面積，有效提升系統熱能利用率。

第二，輔助蒸汽系統的優化。輔助系統中加入凝氣器，可有效提升系統熱能利用率。此外，可利用自動疏水器代替輔助蒸汽系統的疏水閥，既保障了主蒸汽系統的熱備用狀態，又減少了凝汽器的收入量。

3 系統運行操作優化

3.1 機組啟動的優化

機組檢修中應注意開展噴油實驗，并以此作為主機超速實驗展開；超速試驗中需注意試驗開始時間，即當機組帶以10%額定負荷運行4 h后展開，避免轉子應力造成損壞；檢修完成后，需注意主汽門的調整和檢修。

3.2 汽泵啟動優化

汽泵啟動優化工作需根據實際狀況展開。目前，汽泵的啟動時間較長，可利用輔汽汽源進行全程汽泵啟動。汽泵啟動后，注意再循環門的供能，以實現有效啟動和高效啟動[5]。機組滑停后，應持續使用汽泵給水，直至滑停結束。但需注意，滑停中若機組出現破壞真空的狀況，需及時停止汽泵運行。

4 結 論

本文分析了實際工作中的汽機熱力系統，通過各項優化手段，保障系統穩定工作，降低了系統能耗，發揮了汽機及相關系統的最大價值。隨著技術的持續發展，汽機熱力系統的優化還需結合實際進一步展開。