摘要：如何提高機組經(jīng)濟性，使機組的各項指標接近設計水平，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)化設計方法進行了研究，提出了優(yōu)化設計的方法和內(nèi)容，并最終對熱力系統(tǒng)優(yōu)化設計的一些思路進行了探討。

關鍵詞：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技術的發(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計值，全國數(shù)十臺300MW機組的平均供電煤耗為340~360g/(kwh)，比設計值高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)能改造并指導汽輪機組的設計，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)在設計時就處于最優(yōu)技術狀態(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。它包括回熱系統(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)學優(yōu)化方法，對各分系統(tǒng)和熱力設備及其參數(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熱抽汽的抽汽等效熱降和抽汽效率，并計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算汽輪機裝置效率:式中H一一新蒸汽等效熱降，kJ/kg；