電廠汽機熱力系統運行優化研究

晉控電力山西長治發電有限責任公司 崔少峰

為推動電力企業的健康發展，電廠應當提高對優化改造發電機組和相關設備工作的重視度，提高設備使用性能。節能改造是當前電力企業重點關注的優化環節，電力企業要全面分析實際影響汽機耗能過多的因素，進行針對性改革。汽機熱力系統是保障電力能源處生產的關鍵，因此優化電力熱能系統有利于電能穩定生產，對于生產質量提高也有積極作用，因此各大電力企業都應當重視汽機熱力系統優化改革。

1 優化火電廠汽機運行管理的必要性

當前火電廠是重要的生產電能的場所，因此火電廠正常高效運轉有利于滿足人們日常工作和生活中需要的電能?；痣姀S產電的主要方式就是通過燃燒能源進行能源轉換。這種生產方式最大的弊端，就是如果不能合理的把控能源燃燒效率就會造成嚴重的環境污染問題。在火電廠產電過程中，汽機對于燃燒效率具有顯著的影響，因此火電廠管理人員應當重視汽機的管理工作。

在汽機實際運行過程中，受到客觀因素影響，汽機可能會產生類似運轉效率下降等問題，嚴重時還可能導致能源燃燒效率下降。為了提高能源生產效率，火電廠管理人員應當全面分析汽機生產效率的影響因素，綜合汽機的結構特征，在故障發生時排查故障起源，制定出科學高效的故障優化方案。這種優化方式不僅能夠提高汽機運轉效率、合理的控制能源生產效率，還能夠促進火電廠整體運行效率的提高。

嚴格執行設備點檢制度，通過點檢準確掌握汽輪機及其輔機設備運行狀態、技術狀況等信息，維持和改善汽機設備工作性能，預防事故發生、延長設備壽命、減少停機時間、降低檢修費用，保證機組安全穩定運行。為了提高、維持生產設備的原有性能，通過加強培訓學習、典型事故案例剖析反思、先進工作改進技術方案心得來對運行、維護、檢修人員工作素養加以提高。同時提高技術措施，借助高精工具、儀器，對設備進行預防性周密性的檢查，使設備的隱患和缺陷能夠得到早期發現、早期預防、早期處理，從根本上保證機組長期穩定安全運行。

2 對電廠汽機熱力系統運行效率產生影響的因素

汽機熱力系統進行能源轉換的過程中，能量變化符合能量守恒定律。因此，想要找到影響汽機熱力系統運行效率的重要因素，相關工作人員可從能量守恒定律作為研究切入點進行探究。對電廠汽機熱力系統進行分析可得出，影響電廠運行效率的因素主要分為不可控因素和可控因素兩大類。其中，所謂的可控因素就是能夠通過人為干預進行控制的影響因素。常見的影響汽機運行效率的可控因素主要包括汽輪機運行的穩定性、汽機輔機系統溫度、汽機輔機系統壓力以及高壓內缸的實際運作效率等因素。這些影響因素對于汽機熱力系統的內循環具有重要作用，一旦這些因素出現問題可能導致內循環遭到破壞，進而導致汽機系統內無法正常循環，大大降低能量的利用率，對于電力企業的經濟效益造成破壞。

汽機熱力系統運行效率的不可控影響因素，指的就是無法通過人為干預進行預防避免問題發生的因素。其中常見的不可控影響因素主要有汽機熱力系統的排污以及鍋爐排污等因素。汽機系統排污系統向外界排出廢料時，這些廢料中往往會蘊含一部分未能轉換的能源，進而造成汽機運行效率下降的問題。汽機系統在運行過程中想要維持系統能量一定，需要加大能源生產原材料來彌補由于排污系統運行造成的損耗，這就導致汽機系統運行過程中原材料使用量加大，在一定程度上提高了汽機運行成本。在開展汽機系統優化工作時，應全面分析并重點優化可控因素，進而降低可控因素對汽機熱力系統造成的影響。此外還要在汽機系統運行前制定可行的預防和彌補方案，降低不可控因素對系統運行的影響。

在汽機熱力系統運行時，想要促進熱力系統持續高效的生產出高質量的電能，就需維持電力系統長期處于高效率的生產頻率。為維持熱力系統持續高效生產，首先需電廠內各類生產系統生產設備安全穩定的運行。想要完成這一目標，需保證汽機熱力系統各個生產系統相關運行設備具備較高的安全性和穩定性，還要確保這些設備處于高效的運行狀態。熱力系統運行效率和系統運行的穩定性都會對電能生產工作產生顯著影響，因此熱力系統故障對其他輔機設備的運行也會造成負面影響。因此電應積極開展汽機熱力系統的優化工作，提高機組穩定性和安全性，只有這樣才能保障生產出的電能具有較高質量。

3 優化電廠汽機熱力系統的方法

3.1 電廠汽機熱力系統的優化因素

火電廠在進行熱力系統優化工作時，不能盲目的進行優化工作。相關工作人員在開展優化工作前，應當對電廠熱力系統進行全面的分析，找到造成汽機熱力系統運行狀態下降的實際影響因素。在此基礎上，結合企業所具備的優化技術以及汽機熱力系統優化原則制定出可行的方案。實際開展優化工作時，相關工作人員應當重點開展有關提高能量轉化率和降低能源損耗率的相關工作。

針對汽機能效優化問題，相關工作人員在實際開展優化工作前需要對汽機熱力系統以及汽機輔機設備進行全面的檢修，確保熱力系統內各個設備的運行狀態良好。優化過程中，高質量的汽機系統檢修工作能夠提高優化工作整體質量。因此，工作人員應當結合汽機熱力系統實際運行產生的相關數據，以及設備點檢掌握的第一手設備運維狀態，制定統一的設備規范化運行參數和運行數據。

在進行優化工作時，應當減少外部因素對汽機系統正常運行產生的負面影響。首先，電廠相關管理人員應當重視參與檢修工作的技術人員的專業技能和職業素養的提升；其次，針對檢修工作應當制定清晰明確的檢修標準和檢修方案，提高檢修工作的工藝標準，降低檢修過程中因檢修操作不當導致的二次損壞。

為了避免汽機輔機系統狀態不佳造成汽機熱力系統運行效率不佳的問題，需要電廠工作人員提高檢修和優化工作的監管力度，對汽機系統實際運行狀態進行專業的評估，進而提高檢修工作質量，保障收集到的相關數據的真實性和準確性。只有全面分析汽機系統實際運行狀態，綜合汽機熱力系統構造等因素，制定科學可行的優化方案，才能夠有效提高汽機系統能源轉化率，減少汽機系統運行故障，達到汽機系統運行效率的提高。

3.2 優化汽機系統機組能效

在汽機熱力系統優化過程中，能效優化是提高整體優化效果的關鍵。在實際開展能效優化時，需要優化維持汽機系統運行的輔助設備和汽封間隙，同時還要注意汽機疏水系統的優化。相關工作人員應當全面分析機組運行狀態以及機組部件，進而采取高效的優化措施進行優化工作，在實際優化過程中，需要技術人員根據實際情況作出調整。

為了排出汽機設備運行產生的凝結水進而保障汽機系統高效運轉，這些汽機設備中會包含一些疏水管。然而，由于技術水平落后以及設備質量較低，目前汽機系統內部疏水管和導汽管之間距離較近，導致汽機系統運行時水蒸汽產生概率較低，因此冷凝水也不會產生。因此，優化汽機系統是去除疏水管，不僅能夠提高設備能效、減少蒸汽損失率，還能夠有效提高能源利用率。值得注意的是，由于系統中沒有疏水管，就需要工作人員重點關注疏水閥處于開啟狀態，避免由于水蒸氣無法正常排出造成的影響。

3.3 優化疏水系統能效

汽機熱力系統實際運行時，由于汽機系統內部通常會在主設備與輔助設備之間安裝多個疏水閥門，按照上文去除疏水管后，需要確保剩余疏水閥門長期保持開啟。然而疏水閥門內漏發生頻率較高，內漏問題發生會造成汽機系統熱量損耗，進而導致汽機系統資源利用率下降等問題的發生。據研究表明，造成汽機系統內漏現象的主要原因，就是工作環境閥門前后壓差以及閥門啟停沖刷蒸汽導致的。根據汽機系統內漏問題嚴重性差異，也應當結合實際情況進行針對性解決。相關工作人員在進行優化工作時，首先要清楚的認識到影響汽機內漏問題發生的原因，采取例如通過增加相關部件提高疏水閥門密封性等措施，對汽機疏水系統進行科學有效的優化工作[1]。

3.4 優化汽機熱力系統軸封系統和輔助蒸汽系統

汽機系統的軸封系統和輔助蒸汽系統是維護汽機系統高效運行的關鍵，因此上述兩個系統的優化工作也十分重要。為了提高汽機系統運行過程中的熱能使用率，相關工作人員可以結合輔助蒸汽系統的實際結構特征，選擇恰當的方式合理的添加蒸汽器。這種優化方式還能夠提高汽機系統疏水閥的自動化程度，有利于維持蒸汽體系處于熱備用狀態，還能夠實現汽機熱力系統整體的優化目標；布萊汽封是常用的軸封系統優化方式。采取這種方式能夠通過系統內各個設施間隙減小、進而有效提高軸封系統抗磨損程度，優化汽封漏氣的問題，實現汽機系統的整體優化[2]。

3.5 優化系統運行操作

啟動汽泵會耗費巨大的電能，還要花費20小時進行啟動工作。因此，優化汽機熱力能效可以通過減少機組啟停過程中所需耗費的電能實現：利用輔汽汽源能夠實現汽組汽泵全程啟動，它的實際使用過程如下。首先利用高輔汽源沖動小機向鍋爐中灌水，然后再點火加熱鍋爐中的水。在鍋爐燒水時，相關工作人員需要保證汽泵再循環門一直處于完全開啟狀態。同時，相關工作人員還應當在機組冷態完成點火工作后進行振動監測，在此過程中要確保汽泵一直保持給水狀態；工作人員不僅要確保在機組破壞真空環境之前關閉汽泵，還需要確保汽泵在機組滑停初期一直到停止工作時一直維持給水狀態。

優化機組啟動工作是優化汽機系統整體運行效率重要基礎：相關工作人員在機組檢修過后，還應開展主汽門以及調速嚴密性試驗。但在此過程中，需要工作人員調解并縮短機組啟動時間，進而降低試驗造成的沖擊。同時，對機組進行小修時可以不做該嚴密性試驗；機組小修工作進行過程中，雖然不需要工作人員進行汽門嚴密性試驗，但是需要按規定進行噴油試驗。檢修工作完成后，相關工作人員還要對機組主機開展超速試驗。值得注意的是，超速試驗開始前需要將機組設置為10%額定負荷，在此條件下運轉4小時后開展實驗，否則設備可能會由于轉子受力造成損壞。

3.6 加大汽機檢驗力度

火電廠汽機檢驗工作是提高汽機故障發現和處理效率的重要條件，因此開展汽機檢驗工作有利于提高汽機工作效率。相關工作人員應當重視火電廠汽機檢驗工作并且加強檢驗力度。火電廠汽機檢驗工作的實際開展，需要制定明確的檢驗要求和檢驗標準，進而實現汽機規范化檢驗。同時，相關工作人員需要嚴格記錄和觀察汽機運行時設備溫度變化，當發現異常數據時立刻進行故障排查，保障汽機安全運行。當發現溫度異常時，相關工作人員應當從汽機軸承室開始進行故障排查，再到其他零件和環節進行排查，直到造成溫度異常的原因被排查出來。在檢驗汽機時，相關工作人員還可以觀察汽機室油位情況，確保油位不低于額定范圍。

3.7 加強汽機熱消耗控制

火電廠汽機系統當中，汽機熱消耗水平對電廠整體運行效率具有重要影響，因此相關工作人員應當重視優化汽機內控制熱量消耗的相關組件。據作者從業至今積累的經驗來看，調整參數數據是全面優化汽機熱消耗水平的有效措施。在實際進行優化時，可以適當加大汽機壓力以及溫度水平，如果這種調節方式無法取得良好的優化效果，還可以將汽機內熱循環的數值進行適當地調高，同時調低汽機背壓參數，進而起到控制汽機熱消耗水平的作用。

綜上，汽輪機是完成電廠發電工作的關鍵設施，汽機輔機設備運行效率的高低對電廠生產出的電能質量以及電廠生產電能的效率有直接影響。因此，電力企業應當重視汽機工作運行狀態的監測工作，積極開展汽機系統優化工作，推動火電廠安全穩定的進行發電工作。目前，我們主要從疏水系統、機組、軸封系統以及輔助蒸汽系統等方面優化汽機能效，從汽泵啟動方面優化汽機操作，通過能效和操作的優化就能夠實現優化汽機熱力系統的作用。