摘要：如何提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，使機(jī)組的各項(xiàng)指標(biāo)接近設(shè)計(jì)水平，達(dá)到或超過國(guó)內(nèi)同類機(jī)組水平，成為各發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的重要課題，本文以熱力系統(tǒng)的優(yōu)化方法為研究目標(biāo)，針對(duì)熱力系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究，提出了優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法和內(nèi)容，并最終對(duì)熱力系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的一些思路進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：熱力系統(tǒng)、綜合優(yōu)化、優(yōu)化方法

1. 緒論

隨著社會(huì)的進(jìn)步及其科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到能源與環(huán)境是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的兩大要素，受到了全球的廣泛關(guān)注。提高能源利用效率、減少環(huán)境污染成為世界各國(guó)發(fā)展的重要戰(zhàn)略方針。尤其是電力行業(yè)，本身即是產(chǎn)能的行業(yè)，但更是耗能大戶。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)每年用于發(fā)電所消耗的煤量占全國(guó)總耗量的四分之一甚至更多，因此電力行業(yè)的節(jié)能具有重要意義并且具有極大的潛力。我國(guó)的供電煤耗一直較高，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距較大。從我國(guó)300MW機(jī)組運(yùn)行情況看，機(jī)組實(shí)際運(yùn)行供電煤耗率均大于設(shè)計(jì)值，全國(guó)數(shù)十臺(tái)300MW機(jī)組的平均供電煤耗為340~360g/(kwh)，比設(shè)計(jì)值高20~25g/(kwh)，比國(guó)外同類運(yùn)行機(jī)組高40g/(kwh)左右[1]。

如何提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，使機(jī)組的各項(xiàng)指標(biāo)接近設(shè)計(jì)水平，達(dá)到或超過國(guó)內(nèi)同類機(jī)組水平，成為各發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的重要課題，只有內(nèi)部挖潛、節(jié)能降耗才能使發(fā)電成本降下來，使發(fā)電企業(yè)處于有利的競(jìng)爭(zhēng)地位?？梢姡档突痣姀S的標(biāo)準(zhǔn)煤耗，對(duì)存量機(jī)組進(jìn)行能耗分析，找出其節(jié)能潛力，進(jìn)行節(jié)能改造并指導(dǎo)汽輪機(jī)組的設(shè)計(jì)，具有極其深遠(yuǎn)的意義。

2. 熱力系統(tǒng)優(yōu)化

熱力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化是以熱力系統(tǒng)全局為對(duì)象，通過熱力系統(tǒng)優(yōu)化和熱力系統(tǒng)節(jié)能潛力分析，探討整體熱力系統(tǒng)的改造方案和節(jié)能潛力的大小。就是說，從總體的角度，系統(tǒng)地分析研究熱力系統(tǒng)的各項(xiàng)節(jié)能措施，挖掘各種潛力，力圖獲得盡可能大的節(jié)能效果。

在擬訂或設(shè)計(jì)熱力系統(tǒng)時(shí)，對(duì)熱力系統(tǒng)進(jìn)行全面的優(yōu)化分析，能夠發(fā)現(xiàn)它的缺陷，探尋改造的最佳方案，使系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)就處于最優(yōu)技術(shù)狀態(tài)，熱經(jīng)濟(jì)性最高，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

對(duì)運(yùn)行機(jī)組的熱力系統(tǒng)以及它的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析處理，能夠發(fā)現(xiàn)熱力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的缺陷，探討各種改進(jìn)的途徑和措施，預(yù)測(cè)可能的節(jié)能潛力，為逐步改造熱力系統(tǒng)提供必要的資料和依據(jù)。這是熱力系統(tǒng)節(jié)能和技術(shù)改造的一項(xiàng)重要工作。

熱力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化包括兩個(gè)方面的內(nèi)容:

1)各分系統(tǒng)及參數(shù)的優(yōu)化。它包括回?zé)嵯到y(tǒng)、補(bǔ)充水系統(tǒng)、抽氣器系統(tǒng)、除氧器、噴水減溫系統(tǒng)、排污擴(kuò)容系統(tǒng)、廠用蒸汽系統(tǒng)等。

2)熱力設(shè)備及參數(shù)的優(yōu)化。它包括加熱器、疏水冷卻器、蒸汽冷卻器、疏水泵、除氧器、擴(kuò)容器、余熱利用等熱力設(shè)備及參數(shù)的優(yōu)化。

熱力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法可以用數(shù)學(xué)優(yōu)化方法，對(duì)各分系統(tǒng)和熱力設(shè)備及其參數(shù)進(jìn)行總體優(yōu)化，就是通常說的系統(tǒng)工程法[4]。也可以用熱力方案優(yōu)化方法，對(duì)各分系統(tǒng)和熱力設(shè)備及其參數(shù)逐個(gè)地進(jìn)行優(yōu)化，就是通常說的經(jīng)典優(yōu)化方法。這種優(yōu)化的定量計(jì)算和分析可以借助等效熱降方法[5]。

3. 熱力系統(tǒng)優(yōu)化的方法

（1）等效熱降法

等效熱降法的思想是先計(jì)算出各級(jí)回?zé)岢槠某槠刃峤岛统槠?，并?jì)算出新蒸汽等效熱降，然后分析各局部變化引起的新蒸汽等效熱降變化，即各種附加成份引起的做工損失及循環(huán)吸熱量從而由下式計(jì)算汽輪機(jī)裝置效率:式中H一一新蒸汽等效熱降，kJ/kg；