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【摘 要】 给水回热系统是汽轮机组的一个重要组成部分。鉴于用提高蒸汽参数和完善有关汽轮机内效率的措施随着四维先进技术的推广，已达到高峰。但其在实际运行的过程中也存在不少的问题，所以应当对其进行实时优化改造。本文简单的介绍了给水回热系统的构造，着重描述了给水回热系统中存在的问题，以及优化给水回热系统可以采取怎样的措施。
【关键词】 给水回热系统；汽轮机组；优化改造
一、前言
目前，我国正在大力推行节能减排的政策，这就要求企业的机组效率要提高。给水回热系统在热力发电的过程中，最主要的任务就是向锅炉提供一定的温度和品质合格的给水，其还可以为企业带来很大的经济效益，所以我们要重视对给水回热系统的优化改造。
二、给水回热系统的布置
1、系统当中的主要设备及其联接的方式。给水回热系统是火力发电机组中必不可少的一个组成部分，其主要设备是除氧器、低压加热器、高压加热器，凝汽器以及给水泵等。具体的回热系统如下图所示：
给水回热系统示意图
随着蒸汽参数不断增高和中间再热循环的利用，高参数的汽轮机在回热抽汽的时候，会产生大量的热量，它的温度在二百五十度到一百五十度之间。为了使这一部分的热量得到充分的利用，还有配有独立的加热器，最后才加热给水，它就相当于回热系统当中最后一个加热器的作用，汽轮机所具有的较高过热度的抽汽经过这个独立的给水加热器冷却过后，再使其流向各个高压加热器，这在国外被称为利加尔系统。
三、给水回热系统存在的一些问题
因为机组长期连续不断地运行，机组的给水回热系统存在了一些问题，这都对机组的使用寿命产生了影响，同时也影响企业的经济效益。
1、在低压回热系统中存在的问题
（一）轴封加热器和轴封冷却器很长一段时间都在无水位的情况运行，这就导致了机组的真空性下降，并且轴封加热器的汽测会受到汽水的长期冲蚀，引起轴封冷却器长时间的在无水位情况下运行的主要原因就是单级水封筒受到了腐蚀，无法正常地运行、对疏水的调整不及时、轴封末挡的漏气量出现了变化等；引起轴封加热器长时间在无水位的环境下运行，主要是因为疏水调整本不严密、轴封的泄气量无法使1号低加运行工况发生剧烈变化等。
（二）在机组开启、停止、正常运行以及凝结泵切换的过程中，会存在超压的现象，机组长期在超压的环境下运行，从而导致轴加大法兰端盖密封垫冲开。针对此问题，很多机组人员要求恢复凝结水大循环，在实际操作中，要对凝结泵的空负荷严格的控制，尽可能避免超压的情况发生。
（三）低压加热器汽侧蓄水困难，造成上一级加热器疏水对下一级加热器抽汽的热排挤，使加热回热循环的效率有所降低。与此同时，因为加热器长期的受到汽水的冲刷，腐蚀严重，使加热器钢管的寿命下降。
（四）回热系统除氧器采用的是混合加热器，除氧的原理借助于物理手段，将水中溶解氧和其它气体除掉，并且水中无任何残留物质。在实际操作过程中，除氧器会存在第一次、第二次的加热蒸汽分配不适当的情况，造成了加热过度和加热不足的现象，都达不到除氧的效果。为了保证氧气的含量合格，通常采取的做法是将排氧门打开，但这又会造成汽水的大量流失。
2、高压回热系统中存在的问题
（一）在最近几年中，高压回热系统因为加热器水室隔板经常出现泄漏的情况，使水温大大下降，这也是影响水温的一个重要原因。
（二）操作人员在开启和停止加热器的时候，对加热器里面的空气排放不充分，导致了加热器在运行的时候出现了剧烈的振动，导致中端差的加大。在停止时，对高加温升、压升率没有很好的控制，造成了加热器受到较大的热应力以及交变应力的影响。
（三）高压加热器的钢管会出现泄漏的现象。
（四）对高压加热器安全门动态校验没有制定具体措施，高加汽侧安全门动作压力不准，运行中往往造成误动，这种现象在4台机组3号高加发生比较普遍。
四、给水回热系统的优化
1、建立数学模型。热力计算是建立热力系统优化数学模型的基础，热力计算的目的是要确定热力系统当中各点的蒸汽或者水的参数及流量，以此来确定该机组的热经济性指标。在抽汽管道的压损和加热器的端差一定的条件下，就可以确定每一级加热器的抽汽放热量、水侧上一级疏水放热量，从而推导出每一级加热器的抽汽份额。在其它设计的条件包括终端参数、再热蒸汽温度、主蒸汽参数一定的情况下，就可以根据此来推算出这个机组的热效率。
2、优化结果。那国产的125MW机组举例，在采用了该种模型对汽轮机通流部分进行优化改造。国产125MW机组以供有7级的加热器（2级高压加热器、1级除氧器和4级低压加热器），有再热，汽轮机高压缸的末端有一段抽汽，其参数与再热冷段参数相同优化过程中，加热器的端差维持不变，各级抽汽管道的压损维持不变，再热器压损维持不变。
3、优化具体实施的过程
（一）在厂家现场对新的汽轮机进行调试的时候，相关的技术人员一定要保证在现场，对其质量进行全程的监督，在调整汽封间隙的时候，要符合相关标准和原先设计的要求，确保测量的数据准确，并且严格按照电厂规定的各项指标来执行。
（二）在汽轮机进行了优化改造过后的第一次启动，应当针对不同需要优化的汽封和热力系统，要制定不一样的机组启动的方案，一定要选用经验比较丰富的人员参加其首次的启动，在启机过程中，要严格按机组大修后首次启动要求，控制好机组的胀差、上下缸温差、机组振动等关键参数和指标，确保机组改造后启动成功。
（三）对单台机组的机侧进行优化改造的时间应当是3个月，为了保证机组的正常发电，具体项目的实施可以放到对机组大修的时候。所以，參与改造的机组一定要结合实际的生产情况，合理地安排改造的时间和进度。
五、优化结果的分析
对蒸汽机给水焓升的优化其实就是再设计条件一定的情况下，完成对给水加热的任务，尽可能地减少所有的加热器交换中产生的不可逆损失。对优化前后的回热系统的热力特性可以采取图像分析的方法进行分析。图像分析法主要包括热力变化的过程以及能量变化的过程，其可以直观地展示这两者之间的关系，通过在热力过程当中能量释放侧以及能量接收侧的变化，用曲线图来表示，从而揭示其内部的变化，而且每一个过程中的损失都可以用这两个曲线之间的面积表达出来，很清晰。
六、给水回热系统是汽轮机组的一个重要组成部分，其因为有很高的经济效益受到了广泛的重视。但是在实际的运行过程中，因为人为或者自然各方面的原因，给水回热系统总是会或多或少存在一些问题，机组人员必须针对这些问题，对该系统进行实时优化，使其功能得以充分发挥。
参考文献：
[1]凌建波.对火力发电厂汽机辅机优化的探讨[J].科技风，2011（24）
[2]王俊文.电厂汽机常见问题及其对策[J].中国科技财富，2009（07）
[3]郭刚.电厂给水泵汽机存在的问题分析及改进措施[J].科海故事博览科技探索，20110
【关键词】 给水回热系统；汽轮机组；优化改造
一、前言
目前，我国正在大力推行节能减排的政策，这就要求企业的机组效率要提高。给水回热系统在热力发电的过程中，最主要的任务就是向锅炉提供一定的温度和品质合格的给水，其还可以为企业带来很大的经济效益，所以我们要重视对给水回热系统的优化改造。
二、给水回热系统的布置
1、系统当中的主要设备及其联接的方式。给水回热系统是火力发电机组中必不可少的一个组成部分，其主要设备是除氧器、低压加热器、高压加热器，凝汽器以及给水泵等。具体的回热系统如下图所示：
给水回热系统示意图
随着蒸汽参数不断增高和中间再热循环的利用，高参数的汽轮机在回热抽汽的时候，会产生大量的热量，它的温度在二百五十度到一百五十度之间。为了使这一部分的热量得到充分的利用，还有配有独立的加热器，最后才加热给水，它就相当于回热系统当中最后一个加热器的作用，汽轮机所具有的较高过热度的抽汽经过这个独立的给水加热器冷却过后，再使其流向各个高压加热器，这在国外被称为利加尔系统。
三、给水回热系统存在的一些问题
因为机组长期连续不断地运行，机组的给水回热系统存在了一些问题，这都对机组的使用寿命产生了影响，同时也影响企业的经济效益。
1、在低压回热系统中存在的问题
（一）轴封加热器和轴封冷却器很长一段时间都在无水位的情况运行，这就导致了机组的真空性下降，并且轴封加热器的汽测会受到汽水的长期冲蚀，引起轴封冷却器长时间的在无水位情况下运行的主要原因就是单级水封筒受到了腐蚀，无法正常地运行、对疏水的调整不及时、轴封末挡的漏气量出现了变化等；引起轴封加热器长时间在无水位的环境下运行，主要是因为疏水调整本不严密、轴封的泄气量无法使1号低加运行工况发生剧烈变化等。
（二）在机组开启、停止、正常运行以及凝结泵切换的过程中，会存在超压的现象，机组长期在超压的环境下运行，从而导致轴加大法兰端盖密封垫冲开。针对此问题，很多机组人员要求恢复凝结水大循环，在实际操作中，要对凝结泵的空负荷严格的控制，尽可能避免超压的情况发生。
（三）低压加热器汽侧蓄水困难，造成上一级加热器疏水对下一级加热器抽汽的热排挤，使加热回热循环的效率有所降低。与此同时，因为加热器长期的受到汽水的冲刷，腐蚀严重，使加热器钢管的寿命下降。
（四）回热系统除氧器采用的是混合加热器，除氧的原理借助于物理手段，将水中溶解氧和其它气体除掉，并且水中无任何残留物质。在实际操作过程中，除氧器会存在第一次、第二次的加热蒸汽分配不适当的情况，造成了加热过度和加热不足的现象，都达不到除氧的效果。为了保证氧气的含量合格，通常采取的做法是将排氧门打开，但这又会造成汽水的大量流失。
2、高压回热系统中存在的问题
（一）在最近几年中，高压回热系统因为加热器水室隔板经常出现泄漏的情况，使水温大大下降，这也是影响水温的一个重要原因。
（二）操作人员在开启和停止加热器的时候，对加热器里面的空气排放不充分，导致了加热器在运行的时候出现了剧烈的振动，导致中端差的加大。在停止时，对高加温升、压升率没有很好的控制，造成了加热器受到较大的热应力以及交变应力的影响。
（三）高压加热器的钢管会出现泄漏的现象。
（四）对高压加热器安全门动态校验没有制定具体措施，高加汽侧安全门动作压力不准，运行中往往造成误动，这种现象在4台机组3号高加发生比较普遍。
四、给水回热系统的优化
1、建立数学模型。热力计算是建立热力系统优化数学模型的基础，热力计算的目的是要确定热力系统当中各点的蒸汽或者水的参数及流量，以此来确定该机组的热经济性指标。在抽汽管道的压损和加热器的端差一定的条件下，就可以确定每一级加热器的抽汽放热量、水侧上一级疏水放热量，从而推导出每一级加热器的抽汽份额。在其它设计的条件包括终端参数、再热蒸汽温度、主蒸汽参数一定的情况下，就可以根据此来推算出这个机组的热效率。
2、优化结果。那国产的125MW机组举例，在采用了该种模型对汽轮机通流部分进行优化改造。国产125MW机组以供有7级的加热器（2级高压加热器、1级除氧器和4级低压加热器），有再热，汽轮机高压缸的末端有一段抽汽，其参数与再热冷段参数相同优化过程中，加热器的端差维持不变，各级抽汽管道的压损维持不变，再热器压损维持不变。
3、优化具体实施的过程
（一）在厂家现场对新的汽轮机进行调试的时候，相关的技术人员一定要保证在现场，对其质量进行全程的监督，在调整汽封间隙的时候，要符合相关标准和原先设计的要求，确保测量的数据准确，并且严格按照电厂规定的各项指标来执行。
（二）在汽轮机进行了优化改造过后的第一次启动，应当针对不同需要优化的汽封和热力系统，要制定不一样的机组启动的方案，一定要选用经验比较丰富的人员参加其首次的启动，在启机过程中，要严格按机组大修后首次启动要求，控制好机组的胀差、上下缸温差、机组振动等关键参数和指标，确保机组改造后启动成功。
（三）对单台机组的机侧进行优化改造的时间应当是3个月，为了保证机组的正常发电，具体项目的实施可以放到对机组大修的时候。所以，參与改造的机组一定要结合实际的生产情况，合理地安排改造的时间和进度。
五、优化结果的分析
对蒸汽机给水焓升的优化其实就是再设计条件一定的情况下，完成对给水加热的任务，尽可能地减少所有的加热器交换中产生的不可逆损失。对优化前后的回热系统的热力特性可以采取图像分析的方法进行分析。图像分析法主要包括热力变化的过程以及能量变化的过程，其可以直观地展示这两者之间的关系，通过在热力过程当中能量释放侧以及能量接收侧的变化，用曲线图来表示，从而揭示其内部的变化，而且每一个过程中的损失都可以用这两个曲线之间的面积表达出来，很清晰。
六、给水回热系统是汽轮机组的一个重要组成部分，其因为有很高的经济效益受到了广泛的重视。但是在实际的运行过程中，因为人为或者自然各方面的原因，给水回热系统总是会或多或少存在一些问题，机组人员必须针对这些问题，对该系统进行实时优化，使其功能得以充分发挥。
参考文献：
[1]凌建波.对火力发电厂汽机辅机优化的探讨[J].科技风，2011（24）
[2]王俊文.电厂汽机常见问题及其对策[J].中国科技财富，2009（07）
[3]郭刚.电厂给水泵汽机存在的问题分析及改进措施[J].科海故事博览科技探索，20110