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摘要：煤炭资源在我国社会经济的发展中占有十分重要的地位，为我国社会经济的发展做出了重要的贡献。而在火力发电的过程中，机组汽机热力系统的运行状态是否良好不仅关系着煤炭领域是否能够有效的进行生产，同时更加关系着系统能否节约能源降低能耗。本文主要阐述了汽机热力系统运行优化问题概述，并对机组汽机热力系统的优化改进的措施进行了一定的研究，旨在为进一步提高我国机组汽机热力系统的优化改进的水平而提出一些有价值的参考意见。
关键词：汽轮机组；热力系统；优化改进
在可持续发展理念不断深入的今天，任何一个领域的发展都倡导节约资源、合理利用资源。而对于煤炭生产领域更是如此。机组汽机热力系统的好坏直接关系着整体机组在运行过程中的节能减排。因此，对于机组汽机热力系统优化改进的研究具有十分重要的意义。因此，在今后的发展中，要不断的加强对机组汽机热力系统的重视和研究，分析当前机组汽机热力系统中存在的问题，并在其问题的基础上研究其优化改进的措施。同时，相关领域也应该对机组汽机热力系统的优化改进加以重视，通过对系统的不断优化改进来提高机组汽机热力系统运行工作的效率，进而促进燃煤火电行业的进一步发展。
一、汽机热力系统运行优化问题概述
1.1汽机热力系统运行经济性分析
根据能量守恒定律和朗肯循环原理，影响汽机热力系统运行经济性的因素可以分为几类。首先，主汽温度、主汽压力、再热温度和冷凝水过冷度等因素将对系统的循环效率造成影响，所以可以被称之为理想循环效率影响因素。其次，锅炉排污、热力系统泄漏等因素可能使系统承受一定的能量损失，所以可以被称之为可能造成能量损失的因素。再者，汽缸效率将影响到系统装置的运行效率，所以被称之为影响装置效率因素。而根据各个因素的性质，可以将影响汽机热力系统的因素划分成可控因素和不可控因素。其中，主汽温度、主汽压力、再热温度和高压汽缸效率是可控因素，而其他因素为不可控因素。所以，在进行系统运行优化时，则主要需要对可控因素进行控制。
1.2汽机热力系统运行优化原则
作为燃煤火电机组的重要组成部分，汽机热力系统的能量转换效率相对较低。就目前来看，汽机热力系统的运行主要受到三类因素的影响，即外部因素、设备能效因素和运行因素。其中，设备能效因素对汽机热力系统的运行影响较大。所以，在进行汽机热力系统运行优化时，需要重点进行设备能效的优化。此外在进行热力系统运行优化时，还需要遵循相应的优化原则。首先，在进行外部因素优化时，主要需要进行主辅设备的能耗的降低。因为，机组的负荷将对系统运行产生较大的影响。所以，在机组负荷一定时，就需要进行机组间的负荷的优化调度，以便降低设备耗能。其次，进行设备能效优化时，需要进行检修质量和挖掘节能潜力的改善。
二、机组汽机热力系统的优化改进的措施
火电领域在当前的社会发展中占有十分重要的地位。对于机组汽机热力系统的研究也早已纳入了火电领域研究的一个重点内容。我国火电领域虽然在机组汽机热力系统优化改进方面有了一定的研究，其研究应用在实际的火电领域的发展中也取得了十分有效的成绩。但是，随着火电领域相关设备、技术等的不断提升，现有的对机组汽机热力系统的研究显然已经不能满足火电领域发展的需求。因此，如何进一步提高机组汽机热力系统优化改进的措施具有十分重要的意义。
2.1 优化改进汽机本体
（一）冷却蒸汽管的优化改进
汽机的高中压缸之间存在冷却蒸汽管，但前人的试验已经证实，该管段没有实际作用，反而会导致不必要的能量损失，较新出厂的汽轮机组已经取消了该构件，但旧式的汽轮机组中该构件依然存在。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，有必要在优化改进时取消该蒸汽管，降低工质能量损失，这样一来不仅提高能效，而且对上下缸的运行温差有很明显的改善作用。
（二）放汽管的优化改进
在1号和2号两个高压导汽管之间存在放汽管，但是由于这两个高压导汽管的距离非常近，所以内部并不会积聚其太多的蒸汽，即使主汽门关闭，高压缸调节级的后面也安有疏水阀，可以将这少量蒸汽及时排除出去。因此，该放汽管同样可以取消，以抑制阀门内漏，降低蒸汽损失。
（三）汽封间隙的优化改进
调节级动叶的叶根和叶顶存在汽封间隙，在传统的机组里，该汽封间隙为2.5毫米左右，为了进一步令调节级的效率得到提升，该间隙可缩短为1.2毫米。不过汽封间隙减小，动静摩擦的发生几率有增高的可能，但实测可知该改进措施未对机组的正常运作产生危害，所以可以实行。
2.2 优化改进疏水系统
（一）蒸汽管上疏水设备的优化改进
蒸汽管可以分为主热蒸汽管和再热蒸汽管，二者均存在疏水阀、疏水管等疏水设备，其中主蒸汽管母管部位的疏水管可以取消，高压主蒸汽管门前部位的疏水则可以合并，再热蒸汽管、高压导管、中压导管等处的疏水设备也可以分别合并。
（二）高压缸上排气设备的优化改进
汽轮机组启动中压缸时，需要用到安装在高压缸上的排气通风阀，但是本文所示汽轮机组在中压缸冲转之后，需要等汽机转速达到每分钟2650转才能进行倒缸操作，换言之，中压缸的启动功能是一个无效功能。因此，可以直接取消该通风阀，还可以尽量保留高压蒸汽。
（三）整体疏水管道的优化改进
为了令工质热能的利用更充分，可以优化布置整体的疏水管道。具体来说：首先，直接排给凝汽器的高能级疏水可以先引导到低能级管段，以实现再利用；其次，多余、无效的疏水管要全部取消，低效的疏水管则可以考虑合并；第三，适当增加手动隔离阀的数量，降低气动疏水阀泄漏引起的损失。
2.3 优化改进轴封系统
（一）针对布莱登汽封的优化改进
该改造比较容易出现问题，因此在改造时更应谨慎，但由于机组正常运行期间，布莱登汽封是闭合的，汽封间隙非常小，漏气量低，而且启停时的张开间隙远高于临界转速振动值，所以磨损程度低，经济性好，有很高的改造价值。有必要改造成布莱登汽封的汽封有12道，其中比较典型的包括中压平衡盘处、高压排汽平衡盘处、高压缸前等位置的汽封和轴封。
（二）针对加热器与溢流管的优化改进
轴封加热器原本的面积仅有70平方米，将其扩大改造到110平方米后，加热器可以承受更大的负压，令进出水获得更高的温升。同样，轴封溢流管也需要进行面积的扩增，以令工质热能利用率得到提高。
2.4 优化改进辅助蒸汽系统
辅助蒸汽系统的优化改进主要针对的是其疏水系统，具体来说，取消了疏水扩容器，疏水不再是接入定排，而是排入凝汽器；用自动疏水器代替疏水阀，以引导疏水排进凝汽器。该改造的机理在于利用自动疏水装置，保持了辅助蒸汽系统的热备用状态，减少了手动控制时排入凝汽器的蒸汽量。另一方面，疏水扩容器的取消也对工质损失有抑制作用。
结语：综上所述，由于在火电领域中，机组汽机热力系统工作的环境较为复杂，再加之相关工作的开展对于机组汽机热力系统各个方面性能的要求较高。所以，对于机组汽机热力系统的优化改进研究具有一定的难度。所以，在今后的火电领域的发展中，必须要加强对机组汽机热力系统的重视和研究，这不仅仅是由火电领域发展的需要决定的，更是由可持续发展理念的深入所决定的。因此，相关领域要加大对机组汽机热力系统优化改进研究力度的投入，在不断的研究与探索中，使得我国的机组汽机热力系统能够进入一个新的发展阶段。
参考文献
[1]王宝民.秦电300MW汽轮机组热力系统优化研究[D].华北电力大学,2010.
论文作者:于炳成
论文发表刊物:《电力技术》2016年第6期
论文发表时间:2016/10/17
标签：汽机论文; 疏水论文; 热力论文; 机组论文; 系统论文; 蒸汽论文; 因素论文; 《电力技术》2016年第6期论文;