谭万树
四川广安发电有限责任公司四川广安638000
摘要：在能源危机的背景下，电厂要想更好的立足工业市场就要在运行方面进行优化，在能耗上进行降低。基于此，本文对电厂运行优化与节能降耗的意义进行了讲述，之后在运行优化和节能降耗两个方面进行具体分析。
关键词：发电厂；汽轮机；节能降耗
1 凝汽器真空对汽轮机运行经济性的影响
1.1 热力循环角度
从发电厂热量循环角度来看，当汽轮机维持的真空越高，排汽压力会越低，导致汽轮机的放热温度比较低。在理想的状况下，想要理想循环热效率比较高，那么就需要将汽轮机的热耗率降低。理想循环热效率会直接受到汽轮机在运行中参数的影响，可以设定主汽压力和温度不变，其理想循环热效率如公式（1）所示：
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在公式（1）中有几个变量是需要计算的，如公式（2)(3)(4）所示：
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(2)(3)(4）式中P D H/3600t0=D—理想功率，P D H/3600t0=D—主蒸汽流量，Q D0=—汽轮机进汽总热量，Q D h h000fw=^-Qh—主蒸汽初焓值，D h h000fw=^-h—锅炉给水焓值，H h ht1t2=-—汽轮机进汽焓值，H h ht1t2D=-—汽轮机排汽焓值。
通过以上的公式和数据可以得出公式（5）。
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在理想的状态下，不去考虑其他的任何能量消耗，根据焓熵图就可以得出当前情况下的焓值主要是通过主汽压力和温度来决定的。然而其理想的循环热效率则是通过目前情况下的排汽压力和温度来决定的。
1.2 整个火电机组角度
从整个的发电厂运行机组考虑时，首先应该在其凝汽器的设计阶段进行综合考虑。凝汽器压力越低，汽轮机的真空度就越高。设计精密的凝汽器的造价比较高，其投资能够回本所需要的时间较长，因此在进行凝汽器设计的时候必须要在汽轮机热力特性的某一个前提下，然后通过计算和技术经济进行比较，从而确定凝气器的大小以及凝汽器冷却面积、冷却水量以及真空度。确定好凝汽器的冷却水温升的应达值和凝汽器的端差的应达值之后，就可以计算出其凝汽器内部蒸汽凝结温度的应达值，如公式（6）所示：
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式中Tw=—tw凝1汽+器Dtt内+蒸dt汽凝结温度的应达T值w,=tw1—+凝Dtt汽+器d人t口冷却Tw水=温tw度1,+Dtt+—d为t凝汽器T内w冷=却tw1水+温D升tt,+d t—端差。
蒸汽凝结温度对应的饱和压力，即凝汽器压力的应达值。相应的凝汽器真空应达值为公式（7）所示：
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式中Vt—凝汽器真空，Pate—大气压，Pct—凝汽器应该达到的压力。
而在运行阶段，通过式(6)可以得知，在确定的负荷和冷却水温的条件下，凝汽器的冷却面积已经确定，则凝汽器真空越高，虽然汽轮机的理想焓降越大，汽轮机的电功率越大，对冷却水量的需求量也越大，造成循环水泵消耗的电功率也越大。
1.3 小结
在机组运行过程中，其凝汽器真空度的大小会直接影响到汽轮机的负荷，然而影响凝汽器真空的因素比较多，尤其是在夏季真空度极难控制。比如凝汽器管束结垢、凝汽器内漏入空气、凝汽器水位升高、循环水量不足、循环水温升高、真空泵或射水抽气器工作失常等都会引起真空下降，因此应该根据实际情况进行分析，查找真空降低的原因，并采取相应的措施来提高真空度。
2 控制锅炉给水水温
2.1 给水温度对锅炉热效率的影响
以某电厂的锅炉为研究对象，探究给水温度对锅炉的影响。先取三个温度的给水，分别是159℃、192℃、200℃三个温度，根据公式（8）计算热效率。
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通过公式（8）可以计算出其在不同的给水温度下其锅炉的热效率也会不同的，但是整体来说其差距不大。三个给水温度分别对应了92.7%、90.44%、90.8%的锅炉热效率。
2.2 给水温度对锅炉产汽煤耗的影响
给水温度的升高虽然对于锅炉热效率来讲其影响力不大，但是提高给水温度能够帮助锅炉节省燃料，降低吨发煤耗，进而降低了电厂的能源消耗，提高经济效益。对于三个给水温度对该电厂的煤耗进行统计计算，如表1所示。
表1 电厂煤耗统计表
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根据公式（9）热平衡计算公式进行计算
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式中h$—T锅$Q炉热=效D率^h,q%-hg;h T—吨蒸汽耗煤量，kg/t;Q—燃烧低位发热量，k J/kg;D—锅炉的h$产T汽$Q量=，t D;^hq-—h锅gh炉蒸h汽$T焓$值Q,=k JD/^kghq-;hgh—锅炉的给水焓值，k J/kg。
由公式（9）可以得出公式（10），得到原煤与标煤的换算公式，公式表达为：
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根据公式（10），可以计算出三种不同的给水温度下，其吨蒸汽煤耗的标量分别为107.8kg/t、99.6kg/t、97.93kg/t。给水温度的提高会减少原煤的使用量，降低吨蒸汽耗标煤量，提升发电厂的经济效益。
2.3 给水温度对机组热效率的影响
在发电厂中，锅炉热效率、汽轮机效、管道效率以及发电机效率之和就是发电厂的热效率。因此，汽轮机不管是三级抽汽还是其他级数的抽汽，其中一路抽汽或者两路抽汽是在汽轮机膨胀做了一部分功被抽出来的，用来加热给水和凝结水，就能够将蒸汽的所有热能充分利用起来，提升电厂的循环热效率。
2.4 汽轮机与给水温度的关系
给水温度主要是经过两个过程进行加热。首先经过除氧器的加热除氧将给水温度加热到150℃左右，然后经过给水泵的加压进入高压加热器中，通过高压加热器再次将给水温度进行二次加热。
2.5 小结
随着运行中给水温度的提高，其整个发电过程中的产汽煤耗、产电煤耗都会相应降低，同时还提高机组热效率。因此，在生产运行过程中，应密切监视除氧器及高压加热器的运行情况，尤其是高压加热器的投入率、疏水器的运行状态，对于给水温度的变化有着直接、显著的影响。
3 蒸汽参数对热经济性的影响
3.1 汽轮机进汽压力变化对热经济性的影响
进汽温度和凝汽器真空不变的前提下，进汽压力升高，蒸汽在汽轮机内的蒸汽焓降增大，即使机组的调速汽阀开度不变，此时汽轮机做功能力增强，机组发电量增加，热经济性增强（主蒸汽压力每升高1Ma P,煤耗减少1.5～2g/k Wh。反之，进汽压力下降，经济性降低。
3.2 汽轮机进汽温度变化对热经济性的影响
进汽温度升高时，蒸汽在汽轮机内的总焓降、汽轮机的相对内效率及热力系统的循环热效率都有所增强（主蒸汽温度每升高1℃,煤耗减少0.8g/k Wh。反之，进汽温度下降，经济性降低。
3.3 小结
单从经济性来说，提高汽轮机进汽压力和进汽温度都可以提升机组的相对热效率。但受到热膨胀、热应力、金属材料耐压耐温限制、以及排汽湿度等因素的影响，进汽参数必须在保证设备安全的前提下，在规定的范围内进行调整，才能达到节能的目的。
4 汽轮机运行中的节能管理
4.1 保持运行参数稳定
运行中应重视对节能指标的监督以及机组的经济调度工作，做到汽轮机运行参数稳定；加强对汽轮机相关设备的检查巡视工作，切实保障汽轮机安全运行。
4.2 合理启停机
除计划内的大小修补，尽量减少启停机次数。汽轮机启动时,应按照合理的汽轮机启动曲线进行。条件允许的情况下选择滑参数启停方式，滑参数启动时，锅炉基本不对空排汽，几乎所有的蒸汽及其热能都用于暖管和启动暖机，大大减少了工质的损失，提高了电厂运行的经济性。
5 结语
汽轮机节能降耗工作，是一项需要长期坚持的工作，要不断优化和改进汽轮机的运行控制技术，科学合理地对汽轮机节能指标进行监督，从而达到汽轮机节能降耗目的，促进发电厂的可持续发展。
参考文献
[1]顾昊,李林蔚.浅析火力发电厂汽轮机组节能降耗措施[J].百科论坛电子杂志, 2020,(1):785.
[2]赵向富.火力发电厂汽轮机组的节能降耗措施研究[J].中国新技术新产品, 2015,(13):74-75.