杨广
大唐韩城第二发电有限责任公司 陕西韩城 715400
摘要：目前，我国正在提出绿色经济发展战略，在生产实践中注重节能减排。在这样的环境下，火电厂需要有效地改变其生产方式，以达到节能的目标。对于火力发电厂的节能生产，热经济分析可以为节能提供参考和指导。因此，重视系统的热经济性分析，根据分析结果进行优化设计具有重要的实用价值。
关键词：火电厂；给水泵汽轮机；热经济分析
引言
目前，我国越来越重视用电建设。火力发电厂是我国最重要的发电机构之一，它的发展直接影响我国的电力使用。近年来，汽轮发电机组的单机容量和蒸发参数有所增加，这与电厂的热经济性和辅助设备的配置有关。为了改善这种情况，我国火电厂对给水泵进行了改进，改变了运行方式，可以更大程度地满足更高功率机组的要求，减少节流阀的损耗。
1.给水泵汽轮机效率的分析
目前国内汽轮机的工作原理，尤其是蒸汽，没有区别。在正常运行时，小型汽轮机的蒸汽比容会增加，但入口蒸汽压力会降低。此外，整个机组的比焓降也会降低，所以小型汽轮机的优点可以概括为：第一，叶片高度损失小；第二是流量大；第三，它的流动部分相对更高效。影响其工作效率的因素很多，如工作条件、气体冷凝设备、给水泵的特性等。确定热效率并非易事，需要各种公式来计算轴功率、内部效率和实际蒸汽量。例如，在求解实际进汽量时，主要是监测主汽轮机，特别是在滑动压缩过程中，给水泵会发生相应的变化，主要体现在能耗上。在观察变化时，可以通过研究小型汽轮机的抽汽参数，以特定的形式表达出来[1]。
2.火电厂给水泵汽轮机系统热经济分析
（1）工艺流程、调速系统及设备的集成化。火力发电厂锅炉出口的蒸汽进入主汽轮机做功发电。蒸气经冷凝器冷凝后进入热井装置。除氧后，锅炉给水泵将冷凝水送回锅炉重复使用。从实际分析来看，热力除氧器所需的蒸汽压力和温度远低于锅炉出口的蒸汽压力。因此，增加一台小型汽轮机可以实现能源的顺序利用，降低生产能耗。根据调速系统分析，当电机由水泵驱动时，可采用变频调速系统或液力耦合系统来满足调速的具体要求。当汽轮机驱动给水泵时，电液控制系统可以满足调速的特定要求。汽轮机驱动设备的综合分析对讨论系统的热经济性也有重要影响。根据泵参数设计汽轮机出口蒸汽参数将大大提高整体设计效率。采用集成方式将简化设备规划，大大提高系统的整体使用价值。锅炉出口蒸汽主要用于发电。出口蒸汽进入主汽轮机发电，工作后排出发电。经冷凝器冷凝后进入热井。脱氧后的冷凝水由锅炉给水泵送入锅炉循环使用。由于热力除氧器所需的蒸汽压力和温度低于锅炉出口蒸汽压力和温度，如果不考虑汽轮机作为锅炉给水泵的驱动，则需要降低锅炉出口蒸汽温度和压力送入热力除氧器。这样，蒸汽的焓就会被消耗掉。如加装小型汽轮机运行锅炉给水泵，将锅炉出口的蒸汽送入小汽轮机，工作后的废汽送入热力除氧器，可实现瀑布式能源利用。热力除氧器的蒸汽消耗量往往大于小型汽轮机的蒸汽消耗量。此时，将锅炉出口蒸汽降温减压后的不足蒸汽进行再生，可降低能耗[2]。
目前，大多数工业汽轮机制造商提供成套设备，包括工业汽轮机、水泵、调速控制系统和冷却系统。设计单位只需提供水泵参数和汽轮机进、出口蒸汽参数，可大大降低设计工作强度，提高设计效率。使用集成方法简化了设备设计。汽轮机的油箱和油冷却器安装在汽轮机机体的底部，汽轮机机体、调速器和水泵直接安装在其上方，占用空间小，安装使用方便。为使火电厂供热满足外部负荷变化，满足节能降耗的要求，在电机驱动水泵时，可采用变频调速系统或液力耦合系统来满足调速要求。汽轮机驱动水泵时，电液控制系统可以满足调速要求，只需要一套信号和反馈控制装置。
其控制原理是：反馈装置将采集到的信号传送给调速器，调速器根据组合信号自动调节汽轮机主汽阀连杆的行程，改变汽轮机主汽阀的相对开度，并调节蒸汽流量。汽轮机转速控制，从而改变锅炉给水泵的流量和扬程。电液控制系统的调速范围很广，一般在50%～100%之间[3]。
（2）技术性分析。技术分析主要集中在两个方面：一是设备的选择。根据设备选型分析，需要对具体标准进行综合分析。例如，在选择小型汽轮机设备时，需要对进汽压力、进汽温度、排汽压力、排汽温度、额定转速、额定功率等进行详细分析；二是热力脱氧蒸汽消耗量的计算。通过计算小型汽轮机的具体参数，小型汽轮机润滑油系统的整体效率、机械、散热和损耗会有明显的答案。根据具体标准，参照热平衡原理，可以计算出热力脱气的蒸汽消耗量。
3.给水泵汽轮机的优化设计
（1）遗传算法基本原理。遗传算法自问世以来就发挥了很好的作用，近年来其应用领域不断扩大，如神经网络或自适应控制等。它可以简化复杂的问题，为软计算带来便利。在使用这个算法时，我们必须从以下几个方面着手： 编码。算法中的编码主要是完成解空间的变换，可以分析可能的解变换内容，将其变换到遗传算法空间。算法不断更新修正，现在有多种加密方式，如最流行的二进制加密或浮点编码。实现二进制编码的效果及其在运算方式上的优势使其成为最流行的编码方式。方法。编码评价标准并不完善，主要侧重于完整性、完整性和非冗余性。但需要注意的是，编码方式的选择取决于具体问题，算法效率能否提高与评价编码方式的标准无关[4]。
基本运算符。共有三个基本操作符：交换、变异和参数。只要把这三个方面控制好，核心运营商的质量就可以得到保证。所谓选拔，主要是针对个人的。通过监测个体的适应度，小的适应度往往被淘汰，因为遗传概率不大，选择完成后可以有效提高个体的质量；交叉也可以称为重组。顾名思义，它应该由两个人组成，提取个体中最好的点，形成一个新的个体。算法包括一点、两点和顺序截取，其中两点截取的频率较高；突变的形成主要是由于细胞分裂，导致个体发生变化。改变后，一段时间后会形成一个新的个体。变异类型可分为不等方差和正则方差两种。但鉴于常规臂架性能较差，实际使用中往往以不规则臂架为主；参数控制也很重要。它的大小将如何影响整个算法的质量，无论是太大还是太小，都会产生不同程度的影响。
（2）弗留格尔公式的应用条件。这个公式的使用在很多方面都有严格的要求，比如相数和相的流动。所谓班次流量，主要是指在相同的工况下，每班的流量是否相同。如果它们相同，可以使用这个公式，但如果它们不同，则根据实际情况选择其他算法。在阶段数上，往往需要保持在3-4个左右。由于这个公式的特点，应用于无穷级数时效果更好，但这种情况并不是唯一的，可以根据实际情况进行调整。例如，当负载变化范围能够满足其应用条件时，特别是对于系列，就可以使用这个公式，得到的结果也比较准确[5]。
4.结语
综上所述，研究火力发电厂给水泵汽轮机系统的热经济分析和优化设计内容具有重要意义。它不仅关系到火力发电厂的发展，也与我国的能源服务业息息相关。目前，传统火力发电厂的发电系统已经不能适应当代社会的发展要求和趋势，特别是在节能减排和提高发电效率方面。近年来，我国一直在不断改进给水水泵水轮机的设计和性能，但总体效果似乎并不明显。因此，有关机构和人员应加强这方面的研究和实施，尽快完善和使用。
参考文献
[1]夏成锐. 火电厂给水泵汽轮机排汽冷却系统优化与节能研究[D]. 长沙理工大学.
[2]刘慧慧. 火电厂给水泵汽轮机系统热经济分析与优化设计[D]. 太原理工大学, 2013.
[3]韩雪. 浅谈火电厂给水泵汽轮机系统热经济分析与优化设计[J]. 中文科技期刊数据库（全文版）工程技术, 2016(11):00240-00240.
[4]封宁. 浅谈火电厂给水泵汽轮机系统热经济分析与优化设计[J]. 城市周刊, 2019, 000(038):P.45-45.
[5]汪盛, 谢卫东, 焦新福. 给水泵汽轮机的热经济性分析[J]. 电子世界, 2014, 000(020):407-407,408.