摘要：如何提高機組經濟性，使機組的各項指標接近設計水平，達到或超過國內同類機組水平，成為各發電企業生產經營的重要課題，本文以熱力系統的優化方法為研究目標，針對熱力系統的優化設計方法進行了研究，提出了優化設計的方法和內容，并最終對熱力系統優化設計的一些思路進行了探討。

關鍵詞：熱力系統、綜合優化、優化方法

1. 緒論

隨著社會的進步及其科學技術的發展，人們越來越認識到能源與環境是實現可持續發展的兩大要素，受到了全球的廣泛關注。提高能源利用效率、減少環境污染成為世界各國發展的重要戰略方針。尤其是電力行業，本身即是產能的行業，但更是耗能大戶。據統計，在我國每年用于發電所消耗的煤量占全國總耗量的四分之一甚至更多，因此電力行業的節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]。

如何提高機組經濟性，使機組的各項指標接近設計水平，達到或超過國內同類機組水平，成為各發電企業生產經營的重要課題，只有內部挖潛、節能降耗才能使發電成本降下來，使發電企業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，找出其節能潛力，進行節能改造并指導汽輪機組的設計，具有極其深遠的意義。

2. 熱力系統優化

熱力系統結構優化是以熱力系統全局為對象，通過熱力系統優化和熱力系統節能潛力分析，探討整體熱力系統的改造方案和節能潛力的大小。就是說，從總體的角度，系統地分析研究熱力系統的各項節能措施，挖掘各種潛力，力圖獲得盡可能大的節能效果。

在擬訂或設計熱力系統時，對熱力系統進行全面的優化分析，能夠發現它的缺陷，探尋改造的最佳方案，使系統在設計時就處于最優技術狀態，熱經濟性最高，從而達到節能的目的。

對運行機組的熱力系統以及它的運行數據進行全面的分析處理，能夠發現熱力系統結構上的缺陷，探討各種改進的途徑和措施，預測可能的節能潛力，為逐步改造熱力系統提供必要的資料和依據。這是熱力系統節能和技術改造的一項重要工作。

熱力系統結構優化包括兩個方面的內容:

1)各分系統及參數的優化。它包括回熱系統、補充水系統、抽氣器系統、除氧器、噴水減溫系統、排污擴容系統、廠用蒸汽系統等。

2)熱力設備及參數的優化。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的優化。

熱力系統結構優化的方法可以用數學優化方法，對各分系統和熱力設備及其參數進行總體優化，就是通常說的系統工程法[4]。也可以用熱力方案優化方法，對各分系統和熱力設備及其參數逐個地進行優化，就是通常說的經典優化方法。這種優化的定量計算和分析可以借助等效熱降方法[5]。

3. 熱力系統優化的方法

（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；