摘要：对于我国的火力发电厂来说，汽机热力系统是必不可少的，能够为火力发电厂的火力发电工作提供稳定、充足的能量。但是在实际中，汽机热力系统的能量利用率较低，容易出现各种问题，使得火力发电厂整体的效率得不到提高，生产运行时的能耗也得不到降低。要想推动火力发电厂的发展，推动我国电力行业的发展进步，就需要对汽机热力系统运行进行优化，实现汽机热力系统运行的稳定、高效，最终才能推动电厂整体效率的提高。
关键词：电厂汽机热力系统；运行优化研究
近两年，我国各个电力企业采取了有效措施，在优化工艺及实施节能改造等方面发挥了积极作用。如现有各电厂通过工艺改进及设备改造等，使得其发电机组及相关设备的使用性能得到了很大程度的提高，且也使得节能效果更高的明显。因此，现有电厂运行中，节能改造已成为现有企业经营与研究的重点，同时也成为了急需解决的问题。在该种情况下，应对现有神东煤矿电厂汽机运行中所存在的问题及能耗过高对企业运行所造成的压力，企业应采取有效的措施加强节能改造，以降低成本及提高企业的经济效益。对于此，本文将以某电厂汽机为例，对其热力系统进行改进设计，以起到优化电力系统供应及实现节能降耗的目的。以下将对电厂汽机热力系统运行情况进行分析与讨论，具体内容如下。
一、关于电厂热力系统汽机热力学系统优化经济性分析
结合现有情况，我国电厂所使用的汽机存在能耗过大的情况，能源利用率低及燃料消耗严重，对其环境造成了污染，且也影响其经济性。综合现有情况进行分析，影响汽机节能的主要因素有温度、压力、再热温度等。而如主汽机的温度、压力、再热温度等属于主要因素，其对系统的热循环效率具有重要的影响。同时，如汽机配套设备，如锅炉等，其排污能力、热力系统的泄露等，也可能造成对系统能源利用率造成影响。如余热的无限制排放等使得能源浪费严重。在该种情况下，现各个电厂加大了对热电机组汽机节能的控制，并按照一定的原则对其系统进行了改造，有效控制了系统的效率及提高了能源利用率。首先，结合汽机使用中的影响因素，主要包括外部因素、设备因素及运行因素等。由于设备因素对其的影响最大，实际管理中可作为重点进行考虑，即设备改造与优化是关键。同时，运行因素也是关键，如确定合适的运行控制工艺，并对其工艺进行改进等，可对提高系统的能源利用率发挥积极的作用。此外，管理因素，如汽机运行中加强对系统的巡检，发现问题及时处理等，可对控制系统运行的安全稳定性起到积极作用，一方面也可起到保证热力学稳定性的作用，对于节能及优化热效率发挥积极作用。
二、汽机热力系统运行优化问题概述
2.1 汽机热力系统运行经济性分析
影响汽机热力系统运行的经济性因素，按照其遵循的能量守恒定律和朗肯循环原理，主要分为理想循环效率影响因素、能导致能量损失的因素、装置效率影响因素三类。①直接决定热力系统循环效率的因素包括主汽温度、再热温度以及主汽压力和冷凝水过冷度等；②极易造成热力系统的能量损失的因素包括热力系统泄漏、锅炉排污等；③系统装置的运行效率的直接影响因素是汽缸效率。如按照性质进行划分，分为可控因素和不可控因素两种。主汽温度、主汽压力、再热温度和高压汽缸效率这四种属于可控因素，其余的均属于不可控因素，而热力系统的运行优化主要研究的是可控因素范畴。
2.2 汽机热力系统优化方法
进行汽机热力系统优化的前提是确定好计算系统热力的方法，其中应用最广泛的方法为等效热降法，热工理论广泛应用于汽机热力系统的经济性诊断中。该方法具有简便、快捷的优势，在进行热力系统节能潜力分析和节能改造时，首先计算各级回热抽汽的抽汽效率和抽汽等效热降；其次计算新蒸汽的等效热降。不仅实现了整体热力系统的计算，同时也可以对热力系统进行局部定量分析。
三、汽机热力系统的运行优化
3.1 各系统能效优化
1）机组能效的优化
通过对设备疏水管进行缩减和对汽封间隙和阻汽间隙进行优化改进，从而对汽机热力系统机组的能效进行优化。①有一定数量的疏水管存在于汽机的多个高压导汽管之间，但由于系统高压导汽管间距较小，所以其内部聚集大量蒸汽的可能性极小，且可通过高压缸调节级后面的疏水阀排出少量蒸汽。故可去掉这些疏水管，以减少蒸汽的损失；②部分机组设备的气封间隙为 2.5 毫米，以此来防止机组设备发生动静摩擦。实际上，可将气封间隙缩小 1.2 毫米，非但不影响机组的正常运行，还可使机组的工作效率提高。
2）疏水系统能效优化
①机组有较多的疏水阀阀门，且频繁出现阀门内漏问题，从而导致系统热能损失。实际上，汽机机组阀门内漏量较多，外漏量较少，给系统的经济性造成较大影响的是高温高压管道上的疏水阀门的泄漏。阀门前后差压大、工作条件恶劣和机组启停时的蒸汽冲刷是导致系统部门疏水阀门泄漏的主要原因，同时不同原因造成的内漏程度不同，对系统造成的影响程度也不同。可以通过定期检查机组的各类疏、放水阀，及时修理和更换泄漏阀门，解决汽机阀门内漏问题。主蒸汽、再热汽和抽汽系统的管道和阀门对机组的正常运行至关重要，一旦其存在内漏问题那么影响严重，因此必须加以重视，对这些部位进行重点检修；②在部分汽机设备中，中压缸的启动需要使用高压缸上的排气通风阀。但系统进行倒缸操作的前提是汽机转速务必达到每分钟 2650 转，该状况下的汽轮机中压缸启动功能是无效功能。为了提高系统能效，可适当减少通风阀。
3）轴封系统能效优化
可以对轴封系统进行能效优化，从而实现汽机热力系统的运行优化：①布莱登气封具有间隙小、漏气量少和磨损程度低的特点，为了提升系统的能效，在汽机高压排汽平衡盘处和高压缸前等位置可使用布莱登气封；②为了提高系统的热能利用率，可通过增大轴封加热器的面积，从而使其承受更多压力。
3.2 系统运行操作优化
1）汽泵启动优化
汽泵启动过程中其耗电量巨大，花费时间长达 20 小时，因此在机组启停过程中优化汽泵启动过程，可以有效减少汽机耗电量，提升汽机热力系统的能效。①只有利用辅汽汽源，才能实现机组启动时汽泵的全程启动。具体流程为：先利用高辅汽源冲动小机给锅炉供水，再给锅炉点火。但保证汽泵再循环门在锅炉上水的过程中保持全开的状态，并在机组冷态启动点火后，务必对其振动情况进行监测，并全程通过汽泵给水；②除了在机组破坏真空前将汽泵运行停止外，从机组开始滑停直至结束全程均需汽泵给水。
2）机组启动工作的优化
完成机组启动工作的优化是进行汽机热力系统运行优化的前提。①在机组检修完成后，需进行主汽门和调速严密性试验，但需缩短机组启动时间，从而减少试验对机组的冲击。在进行机组小修时，无需做汽门严密性试验；②在进行机组小修时，需要进行喷油试验，无需做汽门严密性试验。但在机组检修完成后，则需进行主机超速试验。此外，为了避免机组设备因转子应力损坏，务必在机组带 10% 额定负荷运行 4 小时后超速试验。
结语：
进行电厂汽机热力系统运行优化，需要从两个大方面进行，分别是能效方面和操作方面。其中在能效方面的优化主要是对疏水系统和机组进行优化，在操作方面的优化主要是对机组和汽泵的启动过程进行优化，最终让汽机热力系统有着极高的运行效率，从而推动电厂整体效率的提升，促进电厂的发展。
参考文献：
[1]项海东.电厂汽机热力系统运行优化研究[J].电子元器件与信息技术,2019,3(12):111-112+126.
[2]张晓堃.电厂汽机热力系统运行优化研究[J].智库时代,2019(38):260-261.