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摘要：电厂汽轮机冷端湿冷系统的运行状况对电厂发电机组的运行安全和经济性具有直接影响，文章在分析目前电厂汽轮机冷端研究现状的基础上，基于电厂汽轮机冷端湿冷系统的运行优化原理，提出了几种进行优化运行的方法，以供参考。
关键词：电厂汽轮机；冷端湿冷系统；运行优化
1引言
在电厂发电机组中，汽轮机冷端湿冷系统能否正常运行以及运行的效率是决定电厂机组整体运行经济性和安全性的重要影响因素，而且汽轮机冷端湿冷系统在运行中具有较大的耗水量，运行过程中也会有造成较多的水污染和热污染等情况，所以对电厂汽轮机冷端湿冷系统运行的优化，不仅可以提高电厂的运行效率，降低能耗，而且还会减少污染物的排放，对环境污染的防治起到良好的作用。
2电厂汽轮机冷端研究现状
在目前的电厂中针对汽轮机冷端的研究重点主要在于以下两个方面，一个是对凝汽器的最佳真空状况进行确定和实现的研究，而另一个就是对其相关理论的研究和实验分析。在以上冷端运行优化研究的过程中，相关技术人员首先对影响冷端中凝汽器真空的各种因素进行分析和研究，然后针对不同的影响因素制定相应的解决和预防措施，通过对凝汽器真空运行状况和真空度的控制来实现对汽轮发电机组运行经济性的控制。其次是对影响汽轮机组正常运行经济性的微增收益和微增投入这两个影响因素进行分析和研究。其中对于微增收益来说，就是在凝汽器的运行过程中通过对真空度的调节来实现对电厂汽轮机背压微小变化的控制，这样就会实现汽轮机组运行中的功率出现微增量的现象。而微增投入则是针对汽轮机冷端湿冷系统中的循环水泵或水环真空泵等组成设施和设备，投入则是指的这些设施和设备在运行中所消耗的电能资源等。所以在对汽轮机冷端湿冷系统运行经济性的研究时，则需要从以上两个收益和投入方面进行整体考虑，并且主要从汽轮机组正常运行中的单个设备以及冷端系统总体两个方面对其运行经济型进行考虑，并采取有效措施进行控制。
3电厂汽轮机冷端湿冷系统运行优化原理
针对上文分析的微增收益和微增投入会影响系统运行的经济性，而微增功率还会对凝汽器的运行压力造成影响，所以对其运行经济性进行优化的首先措施就是对微增功率进行改变来提高功。此外，由于在机组运行中如果冷水水温和机组负荷条件不变的情况下，循环水流量的改变会导致凝汽器压力的改变，而且循环水流量的改变还会对循环水泵的消耗功率造成影响，并且随着其数值的增加会增加循环水泵的消耗功率，且使得机组的出力也随之增加，而且在此流量增加到一定数值之后，就会使得机组的出力功率与循环水泵的消耗功率相等。而当循环水流量处于较小的数值时，这两者之间就会存在一个差值，且在运行和调节过程中会出现一个最大的差值，此时就是机组整体输出最大的状态，而且对应的凝汽真空压力也处于最佳状态，而且由于可以通过循环水泵的叶片角度调节来对其进水量进行调节和控制，所以可以将此时对应的循环水量作为机组最优化所需的量通过叶片角度进行调节来实现。
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4电厂汽轮机冷端湿冷系统运行优化方法
4.1凝汽器的优化
在汽轮机冷端湿冷系统中，凝汽器是比较重要的设备，而且其运行中的真空度则直接关系着放热设施和机组的工作状态。而且根据上述介绍和分析可知，凝汽器的压力是影响汽轮机组运行功率和经济性的主要因素，并且还关系着汽轮机组的运行安全性等，所以对凝汽器的运行进行优化则主要从对其压力进行调节入手，且调节的目的就是确保凝汽器处于最佳的真空状态，即处于最佳设计真空状态。而对其最佳设计真空进行计算和确定时，需要根据汽轮机中的排汽焓值以及排气量等参数进行计算和确定，所以对其真空进行调节时，就可以通过在汽轮机的基本热力学参数确定之后对影响其运行经济性的技术参数进行调节和对比。经过实际的调节和优化可知，当汽轮机冷端湿冷系统中的设备型号、设备容量以及设备参数对应下的线管费用最少时，此状态下对应的凝汽器真空就是最佳设计真空。
4.2冷却水温升的优化
在电厂汽轮机冷端湿冷系统中，循环冷却水系统的主要作用就是为提供给凝汽器冷却用水，这样就会使得凝汽器在运行过程中会将吸收的热量进行冷却，并且通过低压缸将凝结成的水排水并送入加热器，最后再进入锅炉完成整个循环过程。而在凝汽器的运行过程中，经过上述分析可知，循环冷却水系统的冷却效果会对汽轮机的背压产生直接的影响，所以也会对汽轮机组整体的运行性能和经济性造成影响，这就需要从循环水冷却系统的调节方面实现对冷端湿冷系统的运行优化。
目前在火电厂中应用的循环水冷却系统主要有直流供水系统、二次循环供水系统和混合供水系统三种类型。针对直流供水系统来说，主要是从靠近电厂的河流中进行冷却水的直接获取，而且由于河流的流量较大，所以其温度基本保持稳定，而且经过实践分析，在靠近流量较大的江河区域，发电厂供水高度不超出25m，同时输送水距离不超出1km，运用直流供水系统是比较经济与合理的。而对于二次循环供水系统来说，主要是适用于水资源比较匮乏的区域，需要经过冷却塔将循环水进行冷却之后再送入凝汽器中进行循环冷却使用，而且在此系统运行中仅补充沙量的损失水量，所以起到节约水资源消耗的作用。最后是混合供水系统，就是将上述两种系统进行结合，也起到节约水资源成本的作用。
5结语
综上所述，为缓解目前电厂能耗过大以及污染严重等问题具有重要作用，在目前电力市场竞争越来越激烈的形势下，只有对电厂发电机组进行经济性方面的优化，提高电厂运行效率和经济效益，才能提高其竞争力水平。而针对电厂汽轮机冷端湿冷系统的运行优化，则不仅是从节能、节水以及减排等方面进行优化，还要对汽轮机组的经济运行进行优化，最终实现降低成本以及降低耗水量和污染的优化效果，促进电厂的可持续发展。
参考文献：
[1]王攀,王泳涛,王宝玉.汽轮机冷端优化运行和最佳背压的研究与应用[J].汽轮机技术,2016,58(1):55-57.
[2]程亮.火电厂凝汽式汽轮机冷端运行优化研究[J].大科技,2017(2).
论文作者:莫金龙,陈琳,罗培
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/19
标签：汽轮机论文; 凝汽器论文; 电厂论文; 湿冷论文; 机组论文; 系统论文; 汽轮论文; 《电力设备》2018年第23期论文;