汽轮机及其热力系统性能分析与优化

汽轮机及其热力系统性能分析与优化

石磊

(北京京能高安屯燃气热电有限责任公司北京朝阳100024)

摘要：近些年随着国家多低碳环保理念的大力倡导，煤电厂工作开展中需要承担自身的社会责任，积极地参与到环境保护工作中，这就需要开展节能减排工作。节能减排工作的开展需要煤电厂投入大量的资金对现有的设备进行改造，这样就会增加煤电厂的发电成本。但是从节能减排的角度出发，循环水泵在应用的过程中需要扩大发电功率和水泵功率之间的差值，减少污染物的排放。火电厂在发电时需要不断的对机组进行革新，汽轮机是机组运行中的重要组成部分，汽轮机的性能会影响到机组，进而影响到煤电厂发电工作的开展。鉴于此，本文主要分析汽轮机热力性能及其优化措施。

关键词：汽轮机；热力系统；性能分析；优化

1汽轮机及热力系统性能介绍

汽轮机是一种机械装置，这种装置的主要作用是将蒸汽的能量转化为机械能。汽轮机具有很多的优势，具体体现在以下几个方面：第一，降低成本，汽轮机的功率越大，越能够将蒸汽能量变为机械能，减少发电厂等企业的成本投入；第二，增加收益。随着经济的发展，对于电能的需求在不断增加，这样就对发电厂提出了新的更高的要求，发电厂利用汽轮机可以提升发电的效率，增加自身的效益。正是由于汽轮机具有这些特点，因此汽轮机在发电厂中的应用越来越广泛。

2汽轮机性能测试的方式与创新点

2.1测试方式

汽轮机的性能，是基于测试了解汽轮机的性能，并找到优化性能的方法，优化工艺的使用，校准计量表，并明确各类因素对工程建设的影响，确定不同的工作情况下，各汽轮机的经济运行区间，最终构建经济运行模型。其运用的方式是，根据汽轮机现有的汽耗，把汽耗放到多个运行模式下，对不同工作状态下的汽耗进行统一处理。而根据多个模式，也可以调整具体的循环水量值，记录真空环境下，汽轮机的运行情况，让多个操作找到最佳的融合方式，同时，这也可以准确记录机组整体运行中，锅炉的侧参数。另分析锅炉温度、压力的变化对锅炉的影响，可根据最终的影响结果，调整温度与压力的控制范围。此外，基于这一方式，也会模拟汽轮操作的基本情况，得到每个机组的基本运行效率，根据效率的高低，调整发电机的负荷，以此为依据，构建经济模型。

2.2创新点

上述方式是汽轮机组性能测试运用的主要方式，从中可以得到多个创新点。融合单元制、母管制机组。在整个机组中，有一些机组采用的运行方式是母管制，虽然会记录锅炉的侧参数，但这一参数并不能反应出最终的结果。因此，为让结果直接反馈出来，是基于现有主力机组的的运行状态，进行单元制试验，其他机组的实验是供汽试验。试验操作中，会保证锅炉内有充足的煤气，可得到稳定的工艺参数，用得到的数值与标注数值比较后，发现存在的问题，并修改工艺仪表中错误的数据。

分析循环水量对效率的影响。循环水量对汽轮机的直接影响是，改变汽轮机的真空度。因为锅炉的循环水系统的模型是母管制，随着水泵使用量的增加，水泵的区域耗电量也随之增加，所以对影响的分析，是根据相应的公式，以及真空度等数值，找到水量循环的最佳方式，让整个机组的运行满足经济性提出的要求。具体实验中，会调整循环水泵的开启、停止运行，记录开启、停用的水泵数，以及随着数值变化机组真空度的变化情况，以及机组运行效率，把效率与电量使用数值对比后，找到最佳的供水方式。

根据凝结的水量修正蒸汽量。因受现场环境的限制，一些机组所占的空间有限，所以其蒸汽计量装置的安装有误，与安装规范不符。所以，为避免因为计量表的数值错误出现的误差，可用凝结水与蒸汽量等量的原则，用便携式流量计测量凝结水的水量，根据水量的多少，调节蒸汽量的数值。

3优化汽轮机热力性能系统的策略

3.1监测汽轮机运行环境

在进行优化时需要对汽轮机所处的外部环境进行检测，通过检测了解汽轮机外部环境是否适宜，如果汽轮机所处的外部环境发生变化则需要及时的调整，保证汽轮机的正常运行。检测过程中发现外部温度过高的话需要及时的进行降温处理，通过降温为汽轮机的运行提供一个良好的环境。在进行监测时还需要对湿度进行检查，将湿度控制在一个合理的范围内，这样能够为汽轮机提供一个良好的环境。最后外部环境监测还需要对负荷压力进行测量，如果负荷过大会导致汽轮机运行中处于超负荷工作的状态，缩短汽轮机的使用寿命；反之如果负荷压力过小的话汽轮机在运行时缺乏相应的动力，这样会导致发电的效率下降。只有合理的控制负荷压力，才能使热力系统更好的发展作用。

3.2增强自身能效在优化

汽轮机的热力性能时可以增强汽轮机自身的能效，在增强自身能效时需要从以下几个方面入手：首先需要加大对汽轮机生产技术的创新，完善生产技术，提升汽轮机整体的性能，保证热力性能系统的正常应用。其次需要定期对汽轮机进行检修，检查汽轮机在使用时是否存在一定的隐患，这样能够增强汽轮机的使用寿命。最后在增强汽轮机自身的能效时需要挖掘潜能，如汽轮机轴封的间隙如果过大的话，则会导致系统运行的过程中出现漏气的情况，从而使得汽轮机的性能受到影响。凝汽器真空系统的严密性差或者真空泵运行效果差，这些问题都会影响燃煤火电机组的排汽真空，并最终影响到汽轮机的耗电情况。因此需要对这些问题进行控制，通过控制发掘汽轮机的潜能，增强汽轮机的能效。

3.3营造良好运行环境

最后在优化汽轮机的热力性能系统时需要营造一个良好的运行环境。运行是机电组工作中的常态，运行会对机电组产生一定的负荷，从而影响到汽轮机的性能。在运行优化时需要从以下两个角度入手：第一，确定一个合适的运行参数。运行参数在确定时需要考虑多种因素，包括温度、湿度、负荷以及能效等，通过对这些因素进行综合的考虑能够保证参数的合理性。其次在进行优化时需要对运行参数进行控制，运行参数受多种因素的影响，这样就导致运行过程中外界环境发生变化导致运行参数改变，因此在运行参数发生偏移时需要及时的进行调整。第二，减少减温喷水的使用。减温喷水的使用可以降低温度，但是会增加汽轮机周围环境的湿度，因此需要采用其他方式控制汽轮机的运行温度。

结束语

汽轮机具有很多的特点，能够有效地降低发电厂的成本，增加发电厂的收益，因此在发电厂的应用越来越广泛。汽轮机在应用时热力性能系统会受到很多因素的影响，既有自身因素也有外部因素，这些因素就会导致汽轮机热力系统性能下降。因此需要对热力系统性能进行优化，在优化时可以从以下几个方面入手：监测汽轮机运行环境、增强汽轮机自身的能效、营造一个良好的运行环境，通过这些措施的采用能够有效的提升汽轮机热力系统的性能。电力在国家经济发展中具有重要的作用，居民生活以及工业生产都需要电能的支持，因此在未来的发展中必须加快对汽轮机的研究，优化汽轮机热力系统性能。任何工作的开展都不是一帆风顺的，汽轮机研究工作也不例外，因此在研究汽轮机时需要做好充分的准备，及时解决发展中存在的问题，这样才能更好地加快煤电厂发电工作的开展。

参考文献:

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