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摘要：火电厂电能生产过程会消耗大量的能源，所以汽轮机作为火电厂运作的重要装置，其冷端运作是造成大量能耗的重要因素。为了降低能耗、降低运作成本，火电厂需要对汽轮机冷端进行优化、本文将针对火电厂汽轮机冷端运行进行分析，了解其中具体的优化问题以及因素，之后针对问题提出相关的优化的方法和措施。
关键词：火电厂；汽轮机；冷端优化
引言
因为现代能源的紧缺现象，过度的能源使用不但会导致此现象恶化，还会给自身带来巨大的能源成本，而火电厂的电能生产过程需要消耗大量的能源，不利于能源节省，所以有必要对此进行控制。在控制策略当中，汽轮机冷端优化是值得重视的部分，对此进行优化，不但能够实现节能目标，还可以提高火电厂的运作效率，同时降低运作事故出现的概率。
1.火电厂汽轮机冷端优化问题
1.1汽轮机冷端能耗较大
汽轮机冷端属于凝气设备，该设备在热力循环当中，一般承担冷源的“角色”。简要来说，汽轮机冷端能够将汽轮机其他机组的排气进行收集，之后利用低温使气体凝结成冷却水，再依靠之后的工序完成发电，同时还能在排气口形成一定程度的真空。在此前提下，根据前人研究以及实践案例可知，汽轮机冷端的运作效率会受到真空程度、冷却水的影响，当两者出现时，会导致冷端运作效率下降，并产生较大的能耗，这种现象在火电厂当中并不罕见[1]。
1.2汽轮机冷端优化的意义
综合上述可见，汽轮机冷端的运行会造成较大的能耗，此时因为能源市场的变化，就变向的提高了火电厂发电生产过程的经济成本，同时针对现代能源紧缺现象，过大的能耗还会恶化此现象，所以对汽轮机冷端进行优化，具有经济意义。此外，火电厂作为传统的电力机构，其中许多发电技术都存在缺陷，汽轮机冷端运行同样是缺陷之一，而在现代社会的发展趋势之下，传统发电技术会逐渐被淘汰，所以对汽轮机冷端进行优化，还具备现实的发展意义[2]。
2.汽轮机冷端优化措施
汽轮机冷端运行中真空以及冷却水是影响运行状态的主要因素，所以在优化措施上需要针对此两点采取相关措施。下文将对真空与冷却水量的优化措施进行分析，分析分为三个阶段，即汽轮机冷端真空与冷却水量的关系、最佳真空度确定、最佳冷却水量确定。
2.1汽轮机冷端真空与冷却水量的关系
在理论上真空与冷却水量的关系中，真空是受冷却水量控制的，两者之间为正比关系，即当冷却水量增加，真空度也会相应增加。表面上为了实现优化，可以通过提高冷却水量的方式来增加真空度，但深入来看要提高冷却水量，会加大水泵的运作成本，同时带来更大的能源消耗，因此在优化上不能一味的通过增加冷却水量来提高真空度，而应当结合关系曲线，通过相应的计算来确定真空度与冷却水量的最佳区间。
2.2最佳冷却水量确定
最佳冷却水量的确定可以通过压力计算得出，首先因为汽轮机的排气压力与温度有关，所以需要先计算汽轮机冷端温度上限，计算方法如公式（1）所示：公式（1），式中tc为饱和温度；tw1为冷却水在进入后的实际温度；xt为冷却水的温度增幅；dt为凝汽器传热过程中的端差值，之后结合热平衡原理，可以得到冷却水在凝汽器内所升高的温度值。其次，在公式（1）之下，结合汽轮机冷端的凝气压力即可得到最佳冷却水量。此外，在特殊情况下，例如环境温度影响等，在计算最佳冷却水量时，需要重视此类因素的影响，可以采用测温装置测量温度，之后依照温度对冷却水温度的影响进行计算，同样可以得到最佳的冷却水量。
2.3最佳真空度确定
确认最佳真空度，首先可以记录正常状态下的真空度，之后对对汽轮机冷端当中的循环水与水蒸气进行观察即可得到最佳真空度。原理在于：当两者接触时会导致循环水量达到最大值，因为机组功率与循环水量相同，所以机组功率也处于最大值，之后将此时的功率与最大功率相比，即可得到两者的差值，最终差值显示的数值即为最佳真空度数值。
3.汽轮机冷端循环水泵消耗功率优化
汽轮机冷端当中，循环水泵使进水、出水的核心装置，其消耗功率的大小，代表了汽轮机机组运行所需要的能源，所以针对消耗功率进行优化，可以进一步提高优化效果。目前，汽轮机冷端循环水泵消耗功率的计算，可以通过公式（2）得出，Pp=QgDw H/3600×1000GpGm公式（2）。式中Q為冷却水密度；H为循环水泵的总扬程；Gp水泵的实际效率；Gm为电动机的效率值，通过该公式即可得出实际的消耗功率。之后结合最佳冷却水量、最佳真空度进行计算，可以得出最佳循环水泵消耗功率。最终，将两个计算结果进行对比，其产生的产值则代表了汽轮机冷端循环水泵消耗功率的优化量，再依照优化量采用先进化较高的汽轮机设备来实现优化，此方法还能保障先进设备引进的成本效率。
4.结语
汽轮机冷端优化是现代火电厂不可忽视的问题，但是为了实现优化目的，火电厂单位必须确认优化问题以及各项问题的优化量。本文为了实现汽轮机冷端的优化，首先对火电厂汽轮机冷端优化问题进行了分析，之后确认了汽轮机冷端的最佳冷却水量、最佳真空度、最佳循环水泵消耗功率。
参考文献：
[1]雷雯静.解析火电厂凝汽式汽轮机冷端运行优化[J].企业技术开发月刊，2015，34（26）：100-101.
[2]范世安.凝汽式汽轮机冷端系统的运行优化问题分析[J].中国新技术新产品，2015（2）：46.
作者简介：
周斌（1979年4月4日），男，助理工程师，本科，主要从事火力发电厂汽轮机检修工作。
关键词：火电厂；汽轮机；冷端优化
引言
因为现代能源的紧缺现象，过度的能源使用不但会导致此现象恶化，还会给自身带来巨大的能源成本，而火电厂的电能生产过程需要消耗大量的能源，不利于能源节省，所以有必要对此进行控制。在控制策略当中，汽轮机冷端优化是值得重视的部分，对此进行优化，不但能够实现节能目标，还可以提高火电厂的运作效率，同时降低运作事故出现的概率。
1.火电厂汽轮机冷端优化问题
1.1汽轮机冷端能耗较大
汽轮机冷端属于凝气设备，该设备在热力循环当中，一般承担冷源的“角色”。简要来说，汽轮机冷端能够将汽轮机其他机组的排气进行收集，之后利用低温使气体凝结成冷却水，再依靠之后的工序完成发电，同时还能在排气口形成一定程度的真空。在此前提下，根据前人研究以及实践案例可知，汽轮机冷端的运作效率会受到真空程度、冷却水的影响，当两者出现时，会导致冷端运作效率下降，并产生较大的能耗，这种现象在火电厂当中并不罕见[1]。
1.2汽轮机冷端优化的意义
综合上述可见，汽轮机冷端的运行会造成较大的能耗，此时因为能源市场的变化，就变向的提高了火电厂发电生产过程的经济成本，同时针对现代能源紧缺现象，过大的能耗还会恶化此现象，所以对汽轮机冷端进行优化，具有经济意义。此外，火电厂作为传统的电力机构，其中许多发电技术都存在缺陷，汽轮机冷端运行同样是缺陷之一，而在现代社会的发展趋势之下，传统发电技术会逐渐被淘汰，所以对汽轮机冷端进行优化，还具备现实的发展意义[2]。
2.汽轮机冷端优化措施
汽轮机冷端运行中真空以及冷却水是影响运行状态的主要因素，所以在优化措施上需要针对此两点采取相关措施。下文将对真空与冷却水量的优化措施进行分析，分析分为三个阶段，即汽轮机冷端真空与冷却水量的关系、最佳真空度确定、最佳冷却水量确定。
2.1汽轮机冷端真空与冷却水量的关系
在理论上真空与冷却水量的关系中，真空是受冷却水量控制的，两者之间为正比关系，即当冷却水量增加，真空度也会相应增加。表面上为了实现优化，可以通过提高冷却水量的方式来增加真空度，但深入来看要提高冷却水量，会加大水泵的运作成本，同时带来更大的能源消耗，因此在优化上不能一味的通过增加冷却水量来提高真空度，而应当结合关系曲线，通过相应的计算来确定真空度与冷却水量的最佳区间。
2.2最佳冷却水量确定
最佳冷却水量的确定可以通过压力计算得出，首先因为汽轮机的排气压力与温度有关，所以需要先计算汽轮机冷端温度上限，计算方法如公式（1）所示：公式（1），式中tc为饱和温度；tw1为冷却水在进入后的实际温度；xt为冷却水的温度增幅；dt为凝汽器传热过程中的端差值，之后结合热平衡原理，可以得到冷却水在凝汽器内所升高的温度值。其次，在公式（1）之下，结合汽轮机冷端的凝气压力即可得到最佳冷却水量。此外，在特殊情况下，例如环境温度影响等，在计算最佳冷却水量时，需要重视此类因素的影响，可以采用测温装置测量温度，之后依照温度对冷却水温度的影响进行计算，同样可以得到最佳的冷却水量。
2.3最佳真空度确定
确认最佳真空度，首先可以记录正常状态下的真空度，之后对对汽轮机冷端当中的循环水与水蒸气进行观察即可得到最佳真空度。原理在于：当两者接触时会导致循环水量达到最大值，因为机组功率与循环水量相同，所以机组功率也处于最大值，之后将此时的功率与最大功率相比，即可得到两者的差值，最终差值显示的数值即为最佳真空度数值。
3.汽轮机冷端循环水泵消耗功率优化
汽轮机冷端当中，循环水泵使进水、出水的核心装置，其消耗功率的大小，代表了汽轮机机组运行所需要的能源，所以针对消耗功率进行优化，可以进一步提高优化效果。目前，汽轮机冷端循环水泵消耗功率的计算，可以通过公式（2）得出，Pp=QgDw H/3600×1000GpGm公式（2）。式中Q為冷却水密度；H为循环水泵的总扬程；Gp水泵的实际效率；Gm为电动机的效率值，通过该公式即可得出实际的消耗功率。之后结合最佳冷却水量、最佳真空度进行计算，可以得出最佳循环水泵消耗功率。最终，将两个计算结果进行对比，其产生的产值则代表了汽轮机冷端循环水泵消耗功率的优化量，再依照优化量采用先进化较高的汽轮机设备来实现优化，此方法还能保障先进设备引进的成本效率。
4.结语
汽轮机冷端优化是现代火电厂不可忽视的问题，但是为了实现优化目的，火电厂单位必须确认优化问题以及各项问题的优化量。本文为了实现汽轮机冷端的优化，首先对火电厂汽轮机冷端优化问题进行了分析，之后确认了汽轮机冷端的最佳冷却水量、最佳真空度、最佳循环水泵消耗功率。
参考文献：
[1]雷雯静.解析火电厂凝汽式汽轮机冷端运行优化[J].企业技术开发月刊，2015，34（26）：100-101.
[2]范世安.凝汽式汽轮机冷端系统的运行优化问题分析[J].中国新技术新产品，2015（2）：46.
作者简介：
周斌（1979年4月4日），男，助理工程师，本科，主要从事火力发电厂汽轮机检修工作。