摘要：如何提高機組經(jīng)濟性，使機組的各項指標接近設(shè)計水平，達到或超過國內(nèi)同類機組水平，成為各發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的重要課題，本文以熱力系統(tǒng)的優(yōu)化方法為研究目標，針對熱力系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計方法進行了研究，提出了優(yōu)化設(shè)計的方法和內(nèi)容，并最終對熱力系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的一些思路進行了探討。

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

1. 緒論

隨著社會的進步及其科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們越來越認識到能源與環(huán)境是實現(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，在我國每年用于發(fā)電所消耗的煤量占全國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。我國的供電煤耗一直較高，與發(fā)達國家相比差距較大。從我國300MW機組運行情況看，機組實際運行供電煤耗率均大于設(shè)計值，全國數(shù)十臺300MW機組的平均供電煤耗為340~360g/(kwh)，比設(shè)計值高20~25g/(kwh)，比國外同類運行機組高40g/(kwh)左右[1]。

如何提高機組經(jīng)濟性，使機組的各項指標接近設(shè)計水平，達到或超過國內(nèi)同類機組水平，成為各發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的重要課題，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)處于有利的競爭地位。可見，努力降低火電廠的標準煤耗，對存量機組進行能耗分析，找出其節(jié)能潛力，進行節(jié)能改造并指導(dǎo)汽輪機組的設(shè)計，具有極其深遠的意義。

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)計熱力系統(tǒng)時，對熱力系統(tǒng)進行全面的優(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)計時就處于最優(yōu)技術(shù)狀態(tài)，熱經(jīng)濟性最高，從而達到節(jié)能的目的。

對運行機組的熱力系統(tǒng)以及它的運行數(shù)據(jù)進行全面的分析處理，能夠發(fā)現(xiàn)熱力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的缺陷，探討各種改進的途徑和措施，預(yù)測可能的節(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)改造的一項重要工作。

熱力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化包括兩個方面的內(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)、補充水系統(tǒng)、抽氣器系統(tǒng)、除氧器、噴水減溫系統(tǒng)、排污擴容系統(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，對各分系統(tǒng)和熱力設(shè)備及其參數(shù)進行總體優(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，對各分系統(tǒng)和熱力設(shè)備及其參數(shù)逐個地進行優(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算出各級回?zé)岢槠某槠刃峤岛统槠剩⒂嬎愠鲂抡羝刃峤担缓蠓治龈骶植孔兓鸬男抡羝刃峤底兓锤鞣N附加成份引起的做工損失及循環(huán)吸熱量從而由下式計算汽輪機裝置效率:式中H一一新蒸汽等效熱降，kJ/kg；