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【摘 要】长期以来，降低发电成本，提高经济效益是发电厂工作的重要问题，在这其中生产成本最主要的一个影响因素就是煤耗，尤其是对于一些老机组来说，能损问题更得到了人们的充分重视。本文分析了国内外火力发电厂汽轮机能损问题的管理现状，并提出了相关优化措施。
【关键词】火力发电厂；汽轮机；能损
近年来，随着我国经济社会对电力的需求日益提高，我国的用电结构也在发生着显著的变化，其电网负荷的昼夜峰谷差值在不断扩大，造成火力发电厂中汽轮机组被迫参与到电网的调峰运行。但是因为我国现运行的大容量汽轮机组，都是按照基本负荷来进行设计的，如果进行频繁的启停和变负荷运行，最终会导致汽轮机在经济性和安全性上出现了明显降低。所以，在确保安全性的基础上，如何实现当前火力发电厂汽轮机的运行优化，从而实现节能增效的目的，已经成为了发电企业需解决的重要问题。
1.国内外火力发电厂汽轮机能损问题的管理现状
目前，国外的许多火力发电厂在机组优化运行管理方面有着较为先进的方法和经验，特别是美国与德国这两个国家的火力发电厂，建立了运行优化管理系统，该系统主要包括以下两个软件包：第一是以热平衡计算为基础的软件包，第二是基于仿真软件，计算出不同的运行优化方式下的运行参数，并选择优化比较，从而找到优化之后新的运行方式；同时，还能计算出在运行参数发生变化时某个环节给机组经济性造成的影响，并对其做出一定的评价。
相比于国外我国火力发电厂汽轮机的能损管理上还存在着一定的不足，所以应该充分重视起来，即要注意汽轮机运行的经济性，又要研究、开发有效的软件，最终实现优化运行。而能损分析在我国开发得较早，且得到了较广的应用，可以有效指出了部分运行参数的偏差给热经济带来的影响。
2.主要运行参数的测量
在线准确监测机组的运行参数是正确分析指导优化运行的必要依据或前提。
2.1主蒸汽流量与再热蒸汽流量
对于一些现代大型汽轮机来说，主蒸汽和再热蒸汽流量就是为了确定汽轮机效率、各段抽汽压力和监视通流部分状况的部分参数，目前为了减小主蒸汽和再热蒸汽的压力损失，因为设备投资较大，而且在流量孔钣安装运行后，在拆下检查和维护时难度较大，再热蒸汽管道多、管径大等因素，现代大机组通常不再装流量测量装置。调节级后压力作为新汽流量的调节讯号是有可操作性的，但如果作为计算机组运行中的热力特性和通流部分状态则精确性较差，原因是新汽温度、调节级效率、前轴封漏汽的使用和再热压力的惯性等因素都影响着机内实时流量的计算。
2.2轴封漏汽量
在汽轮机热力试验的分析过程中，其中一个较难的问题是轴封漏汽量的计算。轴封漏汽量不单是对主流量的影响修正问题，更重要的是因轴封漏汽中很大部份是与回热抽汽和主汽流混合在一起的，如果这些汽流的温度发生改变，就会影响到对汽轮机各个相应段的效率的计算，也影响到机组在试验后很正确画出汽态线和进行热力循环的计算。
3.对比工况的确定
3.1对比工况的选定
在进行能损分析时，通常是把当前运行的部分经济指标和对比工况相比较，找到一些与对比工况的指标之间的差别，从而找到引起的能损的增大及效率变坏的原因，并为运行人员指明努力的方向。预先准备可提供应用的对比工况包括：（1）可以准确全面提供所需的信息；（2）可满足运行中各种可能出现的工况；（3）效率较高的工况，或是部分优化运行的工况。对比的工况应当是真实的工况，也可以是检修后真实有轴封漏汽并且混入主汽流或是进入回热的工况，不能是设计条件下的理想工况，更不是额定工况下的设计工况，否则对比的差别和引起的损失无法为运行人员努力找到方向。
3.2对比工况数据的取得
因为在机组状态良好的情况下可以进行的试验仅仅是有限的工况，但是，真实运行工况是复杂多变的，为了更好进行对比，找出对比工况的有效办法是将有限的试验工况点拟合为曲线或者方程，就可以很方便地查出或算出在现在条件下的各个热力指标的数值；也可以根据试验数据建立机组的静态仿真数学模型，需要满足相当精确的要求，并且可以随着运行工况及时算出对比工况，方便查找出运行的偏差所引起的损耗。
4.火力发电厂汽轮机的运行优化
4.1优化方法的选择
4.1.1单因素轮换法
这种方法是通过对不同负荷下汽轮机进行的单独优化实验，从而确定在工况变化时汽轮机最佳的定压与滑压运行曲线，和给水泵和循环水泵的最优运行方式以及机组的最佳加热器传热效果等等。
4.1.2独立调整与联合调整结合的方法
这种方法是将独立调整与联合调整相结合，通过确保汽轮机组整体运行的最佳效果，以此来提高运行经济性，同时，有效保证了节能效果。
4.2定、滑压运行参数的选择。
根据生产实践和热力循环理论显示，汽轮机组在额定负荷或者在其附近较高负荷运行状态下，选择定压方式可以获得较好的经济性。在优化实验过程中，应重点做好以下几个工作：第一，应在不同负荷条件下，选择汽轮机定压参数，并对不同滑压参数进行经济性的分析与对比，从而得到机组在全负荷状态内的最佳运行方式；第二，应做好对滑定运行方式在负荷转折点上的比较；第三，在滑定运行的方式中，确定对各负荷点在主蒸汽压力与相应高压主汽调门的开度状况。
4.3给水泵最佳运行方式的确定
汽轮机单元机组的给水泵的功率约占据了整个主机容量的2%～4%左右，所以能采取对给水泵功率损耗降低的方式，来实现整个机组经济性的有效提升。因为汽轮机组在低负荷滑压运行状态下，它的水泵的流量、压力和转速都会发生降低，所以能在运行状况下对水泵的最佳运行方式进行确定。具体优化选择主要应做好以下两个方面：一是根据单台给水泵余量较大的实际情况，在低负荷运行情况下进行单台给水泵的最大出力实验，从而得到低负荷时机组运行经济性的有效参数值；二是，可以通过在不同负荷定滑、压运行方式下，测量给水泵组的耗能和效率，从而找到给水泵组的最佳运行方式。
4.4 循环水泵匹配方式的确定
如果汽轮机组凝汽器冷却面积和清洁度相对稳定，要获得在某一负荷条件下凝汽器的压力，就要测定循环水的流量与温度。但是在不同循环水的温度条件下，水流量存在着差异，这就决定了循环水泵的运行方式。在进行优化实验时，要选择叶片和循环水泵角度的调整，来完成循环水泵在流量与功耗上的测量，获取循环水泵的最优化配置。
5.结语
总而言之，在达到火力发电厂汽轮机的优化运行过程中，要结合实际生产和汽轮机运行现状，在确保安全的前提下，从运行角度出发，然后有针对性的对汽轮机的运行方式和参数进行合理调整，以此来实现提高汽轮机运行经济性和降低机组供电耗煤的目的。另外，还能通过对汽轮机运行基础工况和基准参数的确定，为发电厂的机组性能在线监测和优化管理方面提供高效的数据支持。
参考文献：
[1]陈威。电厂优化运行中汽轮机能损相关问题的探讨[J]中国新技术新产品.2010.
[2]呂太，吴海波.汽轮机最佳运行工况的经济性试验分析[J].东北电力大学学报，2010.
[3]王晓龙.大型汽轮机组滑压运行参数优化及试验研究[M].北京：华北电力大学出版社，2010.
【关键词】火力发电厂；汽轮机；能损
近年来，随着我国经济社会对电力的需求日益提高，我国的用电结构也在发生着显著的变化，其电网负荷的昼夜峰谷差值在不断扩大，造成火力发电厂中汽轮机组被迫参与到电网的调峰运行。但是因为我国现运行的大容量汽轮机组，都是按照基本负荷来进行设计的，如果进行频繁的启停和变负荷运行，最终会导致汽轮机在经济性和安全性上出现了明显降低。所以，在确保安全性的基础上，如何实现当前火力发电厂汽轮机的运行优化，从而实现节能增效的目的，已经成为了发电企业需解决的重要问题。
1.国内外火力发电厂汽轮机能损问题的管理现状
目前，国外的许多火力发电厂在机组优化运行管理方面有着较为先进的方法和经验，特别是美国与德国这两个国家的火力发电厂，建立了运行优化管理系统，该系统主要包括以下两个软件包：第一是以热平衡计算为基础的软件包，第二是基于仿真软件，计算出不同的运行优化方式下的运行参数，并选择优化比较，从而找到优化之后新的运行方式；同时，还能计算出在运行参数发生变化时某个环节给机组经济性造成的影响，并对其做出一定的评价。
相比于国外我国火力发电厂汽轮机的能损管理上还存在着一定的不足，所以应该充分重视起来，即要注意汽轮机运行的经济性，又要研究、开发有效的软件，最终实现优化运行。而能损分析在我国开发得较早，且得到了较广的应用，可以有效指出了部分运行参数的偏差给热经济带来的影响。
2.主要运行参数的测量
在线准确监测机组的运行参数是正确分析指导优化运行的必要依据或前提。
2.1主蒸汽流量与再热蒸汽流量
对于一些现代大型汽轮机来说，主蒸汽和再热蒸汽流量就是为了确定汽轮机效率、各段抽汽压力和监视通流部分状况的部分参数，目前为了减小主蒸汽和再热蒸汽的压力损失，因为设备投资较大，而且在流量孔钣安装运行后，在拆下检查和维护时难度较大，再热蒸汽管道多、管径大等因素，现代大机组通常不再装流量测量装置。调节级后压力作为新汽流量的调节讯号是有可操作性的，但如果作为计算机组运行中的热力特性和通流部分状态则精确性较差，原因是新汽温度、调节级效率、前轴封漏汽的使用和再热压力的惯性等因素都影响着机内实时流量的计算。
2.2轴封漏汽量
在汽轮机热力试验的分析过程中，其中一个较难的问题是轴封漏汽量的计算。轴封漏汽量不单是对主流量的影响修正问题，更重要的是因轴封漏汽中很大部份是与回热抽汽和主汽流混合在一起的，如果这些汽流的温度发生改变，就会影响到对汽轮机各个相应段的效率的计算，也影响到机组在试验后很正确画出汽态线和进行热力循环的计算。
3.对比工况的确定
3.1对比工况的选定
在进行能损分析时，通常是把当前运行的部分经济指标和对比工况相比较，找到一些与对比工况的指标之间的差别，从而找到引起的能损的增大及效率变坏的原因，并为运行人员指明努力的方向。预先准备可提供应用的对比工况包括：（1）可以准确全面提供所需的信息；（2）可满足运行中各种可能出现的工况；（3）效率较高的工况，或是部分优化运行的工况。对比的工况应当是真实的工况，也可以是检修后真实有轴封漏汽并且混入主汽流或是进入回热的工况，不能是设计条件下的理想工况，更不是额定工况下的设计工况，否则对比的差别和引起的损失无法为运行人员努力找到方向。
3.2对比工况数据的取得
因为在机组状态良好的情况下可以进行的试验仅仅是有限的工况，但是，真实运行工况是复杂多变的，为了更好进行对比，找出对比工况的有效办法是将有限的试验工况点拟合为曲线或者方程，就可以很方便地查出或算出在现在条件下的各个热力指标的数值；也可以根据试验数据建立机组的静态仿真数学模型，需要满足相当精确的要求，并且可以随着运行工况及时算出对比工况，方便查找出运行的偏差所引起的损耗。
4.火力发电厂汽轮机的运行优化
4.1优化方法的选择
4.1.1单因素轮换法
这种方法是通过对不同负荷下汽轮机进行的单独优化实验，从而确定在工况变化时汽轮机最佳的定压与滑压运行曲线，和给水泵和循环水泵的最优运行方式以及机组的最佳加热器传热效果等等。
4.1.2独立调整与联合调整结合的方法
这种方法是将独立调整与联合调整相结合，通过确保汽轮机组整体运行的最佳效果，以此来提高运行经济性，同时，有效保证了节能效果。
4.2定、滑压运行参数的选择。
根据生产实践和热力循环理论显示，汽轮机组在额定负荷或者在其附近较高负荷运行状态下，选择定压方式可以获得较好的经济性。在优化实验过程中，应重点做好以下几个工作：第一，应在不同负荷条件下，选择汽轮机定压参数，并对不同滑压参数进行经济性的分析与对比，从而得到机组在全负荷状态内的最佳运行方式；第二，应做好对滑定运行方式在负荷转折点上的比较；第三，在滑定运行的方式中，确定对各负荷点在主蒸汽压力与相应高压主汽调门的开度状况。
4.3给水泵最佳运行方式的确定
汽轮机单元机组的给水泵的功率约占据了整个主机容量的2%～4%左右，所以能采取对给水泵功率损耗降低的方式，来实现整个机组经济性的有效提升。因为汽轮机组在低负荷滑压运行状态下，它的水泵的流量、压力和转速都会发生降低，所以能在运行状况下对水泵的最佳运行方式进行确定。具体优化选择主要应做好以下两个方面：一是根据单台给水泵余量较大的实际情况，在低负荷运行情况下进行单台给水泵的最大出力实验，从而得到低负荷时机组运行经济性的有效参数值；二是，可以通过在不同负荷定滑、压运行方式下，测量给水泵组的耗能和效率，从而找到给水泵组的最佳运行方式。
4.4 循环水泵匹配方式的确定
如果汽轮机组凝汽器冷却面积和清洁度相对稳定，要获得在某一负荷条件下凝汽器的压力，就要测定循环水的流量与温度。但是在不同循环水的温度条件下，水流量存在着差异，这就决定了循环水泵的运行方式。在进行优化实验时，要选择叶片和循环水泵角度的调整，来完成循环水泵在流量与功耗上的测量，获取循环水泵的最优化配置。
5.结语
总而言之，在达到火力发电厂汽轮机的优化运行过程中，要结合实际生产和汽轮机运行现状，在确保安全的前提下，从运行角度出发，然后有针对性的对汽轮机的运行方式和参数进行合理调整，以此来实现提高汽轮机运行经济性和降低机组供电耗煤的目的。另外，还能通过对汽轮机运行基础工况和基准参数的确定，为发电厂的机组性能在线监测和优化管理方面提供高效的数据支持。
参考文献：
[1]陈威。电厂优化运行中汽轮机能损相关问题的探讨[J]中国新技术新产品.2010.
[2]呂太，吴海波.汽轮机最佳运行工况的经济性试验分析[J].东北电力大学学报，2010.
[3]王晓龙.大型汽轮机组滑压运行参数优化及试验研究[M].北京：华北电力大学出版社，2010.