摘要：汽轮机运行中，一般是通过运行小指标的管理，借以确定汽轮机运行的相关参数，其对热经济性的影响，然后通过调节参数的形式优化运行的经济性，在诸多影响因素中，背压变化对汽轮机的热影响是非常大的。本文主要探讨了凝汽式汽轮机最佳运行背压的确定方法。
关键词：凝汽式汽轮机；运行背压；确定
前言
凝汽器结垢、机组泄漏、运行调整不合理等因素，会造成汽轮机能量损耗增加，运行效率降低。实时监测和分析汽轮机冷端能量损失和最佳背压，对于优化机组运行状态，降低机组能耗有重要的意义。
1理论依据
热力系统变工况在对背压变化进行计算的过程中，需要研究其对汽轮机热经济性的影响，从本质上分析是否为比较常见的热力系统变工况计算。所谓热力系统变工况，主要是指系统工作条件，相对应的参数发生变化，继而偏离设计工况，或是远离某一基准工况。从以往的研究案例分析可知，上述偏离主要是两种情况。第一，针对热力系统，其进行了某种局部改动；第二，热力系统并没有发生变化，但是其运行条件却发生了变化，而背压文化就是其中比较普遍的一种形式。然而无论是哪种形式，其结果基本上来说都是类似的，将会引起热力参数发生变化，例如汽轮机热力过程曲线，各个加热器进出水的温度等，继而影响到汽轮机的热经济性，具体表现为相关指标发生变化。
2背压变化对汽轮机热经济性的影响常用计算方法的弊端
从目前情况分析，一般都会采取精准变工况计算模式，这也是常规热平衡计算的主要计算形式。这种计算方法主要依据求解方程式的形式进行计算，而其中主要包含两部分的内容，其一，加热器平衡公式，其二，凝汽器物质平衡的元线性方程，继而通过计算获取各抽汽系数，还有凝汽系数，最后按照相关公式，获取到机组功率和相应的热经济指标，再予以基准工况比较。针对常规热平衡法来说，其本身具有极强的适用性，而且还具有计算精准度高的优势。
3冷端优化数学模型的建立
3.1最佳运行背压目标函数
最佳运行背压目标函数主要包含了机组功率、冷却水进口温度以及冷却水流量等变量。换而言之，机组功率、冷却水进口温度以及冷却水流量都是影响机组运行背压值的主要因素。
3.2微增出力对机组背压的影响
利用机组微增出力试验，能求得不同负荷下微增出力对机组背压的影响程度，并建立关系公式。
3.3凝汽器变工况特性
凝汽器变工况指的是凝汽器压力受机组负荷、冷却水进口温度等因素的变化而发生改变的情况，与循环水泵的运行方式相对应。通过实验的方式，我们可以准确的掌握冷却水进口温度变化对凝汽器压力、冷却水流量的内容的影响，并利用凝汽器变工况特性予以换算。
3.4循环水泵耗功
由于凝汽器冷却水流量与循环水泵耗功情况之间存在着直接的关系公式，我们可以利用两者之间的关系确定凝汽器冷却水流量所对应的机组背压最佳值公式。
4电厂试验
4.1机组微增功率试验
分别在机组负荷为320MW、300MW、270MW、240MW、210MW和190MW等6个工况条件开展背压的试验，在测量机组微增出力之后，根据主汽压力、温度、再热蒸汽压损以及温度修正等信息计算出最佳的主汽压力工况。微增出力试验所对应的机组定滑压试验确定的最佳主汽压力工况。在参考相关资料后得出以下函数关系式。
(1)320MW负荷下机组微增功率与凝汽器压力的函数关系式:
ΔPT=-1.0849Pk5+57.598Pk4-1221.2Pk3+12926Pk2-68305Pk+144151
(2)300MW负荷下机组微增功率与凝汽器压力的函数关系式:
ΔPT=0.3031Pk5-15.333Pk4+309.66Pk3-3120.7Pk2+15693Pk－31511
(3)270MW负荷下机组微增功率与凝汽器压力的函数关系式:
ΔPT=-0.0063Pk5+0.1702Pk4-0.2722Pk3－30.478Pk2+324.22Pk+1000.5
(4)240MW负荷下机组微增功率与凝汽器压力的函数关系式:
ΔPT=-0.134Pk5+6.6048Pk4-129.66Pk3+1267.3Pk2-6196.7Pk+11967
(5)210MW负荷下机组微增功率与凝汽器压力的函数关系式:
ΔPT=-0.0112Pk5+0.5277Pk4-9.8846Pk3+91.954Pk2-426.25Pk+788.08
(6)190MW负荷下机组微增功率与凝汽器压力的函数关系式:
ΔPT=-0.0707Pk5+3.2198Pk4-58.299Pk3+524.8Pk2-2350.4Pk+4190.9
4.2循环水泵耗功试验
根据1号机组循环水泵的配套状况，我们可以通过改变B循环水泵转速的高低，同时结合A、B、C循泵的运行方式调节凝汽器冷却水流量，总共有六种组合方式，分别为：（1）A、B(高速)与C并联运行；（2）A、B(低速)与C并联运行；（3）A与C并联运行；（4）B(高速)与C并联运行；（5）B(低速)与C并联运行；（6）A或C单独运行。
4.3凝汽器变工况试验
在机组负荷分别为320MW、300MW、270MW、240MW、210MW和190MW的前提下，考虑循环水泵运行方式的不同会对凝汽器冷却水量、循环水泵的耗功情况以及凝汽器性能等环节产生影响，根据6种不同循环水泵运行方式向凝汽器冷却水进口温度，分别计算5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、33℃以及35℃时的凝汽器压力，如果按照冷却水进口温度为20℃的试验数据计算，并根据计算的结果得出：当冷却水进口温度和冷却水流量相同时，机组负荷的降低会在一定程度上减少凝汽器压力；而当机组负荷与凝汽器冷却水进口温度相同时，水流量的增加会降低凝汽器压力值。
5机组经济效益的计算
在综合考虑冷却水支出费用以及冷却废水环保费用等因素之后，可以准确的计算出该水泵循环系统的净效益值:
ΔWnet=ΔTCT-ΔCDFD
式中的ΔWnet表示净效益，单位为元/h；ΔT表示净出力增加值，单位为kW；CT表示上网电价，单位为元/(kW·h)；ΔCD表示冷却水增量，单位为t/h；FD表示的是冷却水资源使用费用和冷却水热污染环保费用，单位为元/t。通过计算得出，当冷却水温控制在15℃—25℃时，机组可以获得最大的净效益值。
6结论
本文可得出以下结论：第一，B(高速)、C并联运行的方式使用的成本较高，不利于我们适用于日常的生产和工作中。第二，当凝汽器冷却水进口温度低于30℃时，1号机组B循环水泵电动机应在低速状态，根据冷却水温度和机组负荷变化情况，按照表3提供的运行方式指导运行;当凝汽器冷却水进口温度等于或高于30℃时，1号机组B循环水泵电动机应在高速状态，根据冷却水温度和机组负荷变化情况指导运行。第三、对B循环水泵电动机进行高低速改造后，结合循环水泵运行优化调整试验的结果，可以看出优化调整后机组的净出力增加值比较明显。第四、通过对B循泵高低速改造和优化运行后净效益的计算，表明在夏季运行时能够有效提高机组经济效益，同时对比1号机组发电煤耗比优化前降低了0.42g/(KW·h)，节能降耗效果明显，能够保证电厂取得较大的经济效益。
参考文献：
[1]赵斌,刘玲,张文兵.汽轮机冷端优化的研究[J].热力透平.2007年01期.
[2]王学栋,孙维国,陈义森,王学同.300MW机组冷端系统试验研究与性能优化[J].中国电力.2008年11期.