熱力系統運行方式節能優化調整

單麗娜　馬長青

摘? ? 要：近幾年對于機組的熱力系統進行優化與改造之后，不僅有效提升了機組名牌處理，更開闊了調整運行方式的空間。通過運行部門不斷加強對機組節能的管理，采用行之有效的技術方法，獲得廣泛的認可與推行。機組設備運行方式得到進一步優化與改造之后，提升了能源的利用率，降低了能源消耗程度，提高了機組運行的經濟性，幫助公司實現最大化的經濟效益。

關鍵詞：熱力系統;運行方式;節能優化

1? 引言

影響電站熱力系統的技術指標和經濟效益的因素比較多，除了操作運行水平和技術管理水平外，還有主機和輔助設備的設計、制造、安裝、調試等多個方面制約。對于同類機組，不同設計院設計的熱力系統也會不盡相同，甚至差別很大，有的可能因投資概算等原因導致前期設計考慮不周，設備采購低價中標，節能優化沒有系統考慮，熱力系統的很多優化容易實施，且改善空間較大。

2? 熱力系統運行影響因素

2.1? 汽輪機冷端參數優化

汽輪機冷端主要包括：汽輪機的低壓缸、凝汽器、抽真空和循環水系統。冷端參數優化對汽輪機的有效焙降有著重要作用。尤其是汽輪機凝汽器真空的高低會直接影響機組的熱效率。如果真空越高，汽輪機組的有效焙降就越大，但所需要的凝汽器傳熱面積和循環水泵的電耗也相應增加，因此，要綜合考慮各種因素進行冷端參數優化設計。

2.2? 抽汽管道的壓降

根據熱力學第一定律，抽汽管道的壓降增加會使汽輪機本級回熱的抽汽流量減少，導致高壓力一級回熱的抽汽量增加，從而使機組回熱做功量減少，凝汽做功量增加，機組的冷源損失也會增加。根據熱力學第二定律，抽汽管道的壓降增加會引起做功能力損失。鍋爐負荷和汽輪機組負荷分配發生變化后，汽輪機各段的抽汽壓力和回熱抽汽流量相應發生變化，也同樣會影響機組的熱經濟性。

2.3? 鍋爐給水溫度優化

鍋爐給水溫度是熱電站的一個重要熱力參數。按照卡諾定理，提高工質循環的平均吸熱溫度將會相應提高整個熱力系統的熱效率。如果要提高鍋爐的給水溫度，就必須增加回熱系統的抽汽流量和抽汽壓力，也會導致電站熱耗的增大。綜合考慮到技術和經濟兩方面影響并尋求得到一個工程最佳給水溫度。

2.4? 除氧器的運行方式

目前除氧器的主要有兩種運行方式，分別為滑壓和定壓運行。除氧器在滑壓運行工況時，除氧器加熱蒸汽管道上沒有設置蒸汽壓力調節閥，節流損失較小。而除氧器在定壓運行工況時，除氧器加熱蒸汽管道上安裝有蒸汽壓力調節閥，存有一定的節流損失，當除氧器運行負荷較低時，滑壓比定壓運行的經濟性更優。根據熱力學第一定定壓運行時的調節閥的壓降增加，將導致本級回熱抽汽流量減少，較高壓力一級抽汽流量會相應增加，減少了回熱做功量，機組的熱效率也相應降低。

2.5? 軸封漏氣的回收利用

為防止空氣漏入低壓缸和蒸汽從高壓缸外漏并導致工質和熱量損失，根據能級匹配原則，需要設置軸封供汽系統進一步回收汽輪機組軸封漏汽并相應引入回熱加熱器中，如除氧器和高壓、低壓加熱器，盡可能減少不可逆損失。

2.6? 給水泵電耗

電動給水泵的電耗占電站廠用電率的1/4-1/5，是電站的關鍵設備，對鍋爐給水系統的優化，最主要就是對給水泵運行方式和給水泵本體設備的優化。電站中給水泵在設計選型時就會考慮滿足各種特殊工況的供水需求，一般都有15%-20%的富裕量。由于受鍋爐產汽負荷制約，在正常運行工況，為達到給水量和產汽量進出平衡需要通過給水調節閥進行節流調節，必然會引起節流損失，因而存在較大優化節能潛力。

2.7? 循環水泵電耗

循環水泵的電耗約占電站廠用電率的1/l0，是電站主要的輔助設備。循環水泵主要為汽輪機凝汽器提供循環冷卻水，汽輪機凝汽器的真空由循環水量的大小直接影響，目前電站的循環水泵大多數為定速電動泵，循環水泵的給水量無法根據發電量和真空需求進行動態調節，導致凝汽器難以運行在最佳真空狀態下。為進一步減少循環水泵的電耗和降低廠用電率并實現機組在最佳真空狀態下運行，需考慮對循環水系統進行相應的節能改造。循環水系統的優化相對比較復雜，應該考慮較多因素，對于母管制循環水系統優化組合也要充分考慮。

3? 運行方式優化調整

3.1? 采用汽泵代替電泵提高機組啟停的經濟性和安全性

四臺機組給水系統配置2臺50%汽泵和1臺50%電動給水泵。原設計機組啟動時采用電泵向鍋爐上水，直至點火、升溫升壓、汽機沖轉、暖機、發電機并網，當機組負荷升至100MW～150MW時，才依次啟動兩臺汽泵。汽泵帶負荷正常后將電泵停運投備。這個過程大約10～12小時甚至更長，機組停運過程中也需運行5小時以上，由于啟停機過程中電泵運行小時數均較多，導致廠用電消耗大，機組經濟性差;另外如果啟停過程中電泵故障跳閘，鍋爐將面臨斷水干燒的危險。因此，充分利用輔汽汽源，通過優化小機進汽和汽泵給水管路，實現機組啟停全程用汽泵代替電泵上水，既可大量節約廠用電，實現了節能降耗;同時因有電泵始終備用，又極大的提高了機組啟停的安全性。

3.2? 改造方案

小機汽源正常由四段抽汽供給，為實現機組啟停全過程小機代替電泵運行，經過研究采取給四段供輔汽逆止門加裝旁路手動門的辦法，在機組啟動時開啟該手動門由輔汽向四段抽汽供汽，提供小機啟動汽源。同時為保證鍋爐水位調整需要，在A汽泵出口電動門加裝旁路調整門，用于給水流量調整，在機組啟動接帶負荷至100MW～150MW時進行小機汽源切換，將小機汽源倒為四段抽汽接帶。

3.3? 暖風器疏水系統改造方案

在現有的兩臺疏水泵系統基礎上安裝一套多級水封系統，在原有的暖風器疏水至管擴管道上增加一管道與凝汽器相連，利用凝汽器真空來抽吸暖風器疏水。工作流程為：爐暖風器疏水→暖風器疏水箱→多級水封→高加疏水擴容器→凝汽器。通過多級水封及其后調整門共同維持暖風器疏水箱水位在正常范圍，防止疏水箱被抽干，造成暖風器內的蒸汽被直接抽至凝汽器而影響機組經濟性。

3.4? 凝汽器放水系統優化

凝汽器檢修后，為了查找凝汽器銅管存在的脹口松弛，管道腐蝕破損，真空系統泄漏點等情況，利用除鹽水充滿凝汽器汽側查找泄露點是火力發電廠一項重要工作，每次大小修后都要進行灌水找漏工作，但是找漏結束后凝汽器中的水就直接排放至地溝，造成浪費，并且由于排水井等限制，放水速度不能夠太快，影響了檢修工期，同時我廠#7、8機組凝汽器地溝無下水井，排水依靠潛水泵排出，流量有限，并且需要浪費廠用電，因此對凝汽器放水系統進行了優化改造。

3.5? 除氧器排氧門調整，降低除鹽水耗

除氧器的主要作用就是用它來除去鍋爐給水中的氧氣，保證給水的品質。傳統方式下正常運行中，除氧器的排氧門保持常開，工質浪費較大，為了減小工質浪費，在保證給水溶氧合格的前提下，將除氧器排氧門關閉，根據化學監督除氧器溶氧指標進行間斷開啟調整溶氧，從而達到降低工質損失的目的。

排氧門調整后四臺機組每天節約除鹽水約40噸左右，達到了節能減排目的。

4? 結語

只有對熱力系統的運行方式進行優化調整，才能提升節能減排的效果。不僅起到節約用電的作用，更降低了工質的浪費與機組的損耗。實現機組運行的經濟性與安全性，幫助電廠實現經濟效益最大化。

參考文獻：

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