摘要：在客观分析电厂电站热机运作原理的基础上，我们可明确其设计工作中存在的多种缺陷与不足，利用相应的措施逐步解决上述问题，是不断优化电厂电站热机设计工作的重要前提，设计质量可在此种背景下得到较大程度的提升，因此热机运行效率也会得到较为明显的改善。本文主要针对电厂电站热机设计的优化路径进行探究，这对电厂电站热机顺利运行目标的实现有重要作用，也可将更为良好的服务提供给人们。
关键词：电厂；电站；热机设计；优化
电厂电站热机设计工作在科学技术发展的大力推动之下日渐成熟。在不断发展的同时，电站设计面临越来越多的任务，大面积应用的CAD技术对电厂热及设计工作顺利开展有积极影响。但是在具体工程当中还是不能实现完全优化的目标，例如锅炉厂以及汽轮发电机厂的不同设备。需要从各个细节着手，实现对电厂电站热机设计的不断优化与完善。为后续各项工作的顺利开展打下坚实基础。
一、电厂热机工作原理
热机是利用内能来做功的机器，它是将内能转化成机械能的零件。热机的工作原理是将燃料燃烧，生成高温高压的水蒸气或者是燃气，使其推动活塞或叶轮而做功。热机的效率为用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。热电站热机的工作过程是由进气、压缩、燃烧和膨胀、排气等过程组成。这些过程中只有膨胀过程是对外作功的过程，其他过程都是为更好地实现做功过程而必须的过程。
在划分工作循环时，可将工作循环的行程数作为依据，进而获取四冲程以及二冲程两类。在了解热机工作性能的基础上，才能顺利完成专业的设计工作。内燃机性能、动力性能以及经济性能，是构成完整热电站热及性能的三个主要内容。内燃机性能还可以细分为动力性能以及经济性能两个部分。内燃机发出的功率就是动力性能的实质。内燃机会发生不可避免的能量转换现象，转换过程当中涉及到的能量大小就是指动力性能。扭矩以及功率在动力性能当中作为有标志性的参数存在。必须在消耗一定燃料的基础上发出相应功率，这就是指经济性能。在衡量能量转换装置的优劣时，可将经济性能作为主要指标。热效率以及燃料消耗率都可用于重要参数标志经济性能。电厂为实现对热和电力之间效率转化问题的进一步明确，需要充分考虑到经济性能。
二、热机设计存在的问题
通过相关调查与分析可以发现，设计人员水平较低的问题普遍存在于热机专业设计工作当中，加之受到不合理的操作影响，电厂经济效率长期得不到有效提升，甚至会对电厂的生存与发展造成严重影响。现阶段很多发电站的热机在使用过程当中都面临效率较低的问题，尤其是在应用过程当中会浪费大量的能源资源。消耗有限能源的问题都可通过较高的热效率得到较为直观的体现。导致热电站供电煤耗长期得不到改善的原因有很多种，最为直接的就是在热电站热机组成当中存在热力参数以及利用率较低的问题。部分热电站在作业过程中过度追求工程造价，利用简化工艺系统的方式来降低成本，最后导致供电煤耗长期居高不下。一直得不到提升的热机利用率，会影响到热机的整体节能效果。在实际开展电站设计工作时，没有针对设备进行恰当的选择也是导致热机效率得不到提升的重要原因，同时还要充分考虑到工艺系统。从各个细节着手改善热机设计中存在的多种不足。
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三、电厂热机设计的优化研究
1.思路及方法
在社会的不断发展中，电厂电站热机的应用要求也有了一定的改变，在对电厂电站热机进行设计的过程中，也需要应用相应的三维设计，使得电厂热机能够正常的运作，并且不断的提升运行的效率。针对电厂电站热机进行优化设计，可以有效的提升电厂电站热机工作的效率，进一步的保障热机运行的质量。虽然近年来，我国的电厂电站热机在运行效率上有了明显的提升，但是仍然无法满足电厂电站发展的要求，在电厂电站热机设计中，还存在一定的问题，针对这些问题，就要采取有效的优化措施了进行解决，针对电厂电站热机进行设计优化，在保障价格优势的前提下，不断的提升热机的技术应用优势。
2.汽轮发电机
优化设计汽轮发电机是电厂电站热机优化设计最为核心的内容。热机设计人员需要从以下几个方面着手开展科学合理的汽轮发电机优化设计工作。
（1）提升汽轮发电机轴承中心线设的精确性
很多汽轮机厂并不能严格遵循业主要求开展汽轮发电机生产设计工作。在配备相应发电机时，并不能充分结合实际情况。汽轮机厂在日常工作当中涉及到较为繁重的任务，这会加大操作失误问题出现的概率，在组装过程当中并没有理想的组装图作为参考，所以汽轮发电机会有不可避免的问题出现。制定汽轮发电机的精准连接尺寸，是开展汽轮发电机设计工作必须满足的要求，进而实现对汽轮发电机设计整体质量与水平的保障。
（2）二次浇灌处理
在汽轮发电机的基座上，要预留出适当的厚度，这样就可以进行二次浇灌处理，从而形成二次浇灌层。而预留的二次浇灌层的厚度要尽可能的控制在70mm之内，同时，在基座的底部，也要铺垫上一层垫铁，用以进行找平处理。要想使得垫铁的铺设更加的方便，就需要对二次浇灌层进行宽度的设定，二次浇灌层与基座边缘之间的距离要保持在300mm的范围内。
（3）合理制定汽轮发电机岛柱之间的距离
在对汽轮发电机进行优化设计的过程中，要对汽轮发电机岛柱之间的距离进行合理的制定，同时要兼顾到以下设计，首先就是要保障凝汽器的排气接管与出水口管柱、梁之间不会出现相互摩擦的情况，其次就是要将凝汽器的抽空气口突出的部分放置到凝汽器的两边位置上，保障抽空气口的突出部分不会与柱之间出现摩擦。最后就是要将发电机的空冷器的安装位置精确的设定在两个相连的柱子之间，而柱之问的距离最好是能够符合空冷器安装宽度的要求，同时在安装好空冷器后，就要对冷却水接管进行合理的布置和安装。
3.使用热电联产
从电厂电站发展实际情况来说，热经济设计需要结合实际引进先进的措施对其进行逐步改进。热电联产是现阶段节能过程当中应用最为广泛的一个单元。无论是在节约能源还是在节约资源方面，热电联产都占据绝对优势，利用充分结合城市建设以及自然发展的方式，实现顺利构建环境友好型城市的目标。运行效率较低的问题普遍制约现行电厂电站热及应用。所以火力能源消耗的问题相当严重，甚至呈现出逐年上升的趋势，从热机运行效率着手，是改善电厂电站热机节能性的重要前提，这对热机设计人员提出较高要求，在开展设计设计工作时必须充分结合节能理念。最终改善传统设计工作中存在的能源利用率较低的问题。
结语：
针对电厂电站热机进行设计优化，主要就是采取有效的措施来对热机的运行效率进行提升，应用专业的技术，将电厂电站热机设计的整体水平进行有效的提高，从而增加电厂的经济效益，这样就可以使得热机的利用率得到明显的提升，进而在一定程度上就可以解决热机设计中存在的诸多问题。
参考文献：
[1]刘悦.火电厂电站热机设计优化的探讨[J].四川水泥，2016（11）.
[2]刘骞，徐慎之，朱静.发电厂技改工程热机专业的优化设计及关键技术分析[J].中国设备工程，2017（22）：59-60.
论文作者:王子然
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/24
标签：热机论文; 电厂论文; 电站论文; 汽轮发电机论文; 性能论文; 工作论文; 效率论文; 《防护工程》2019年第1期论文;