簡述電廠設備運行與維護

三峽電力職業(yè)學院　沐　影

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簡述電廠設備運行與維護

三峽電力職業(yè)學院沐影

【摘要】電廠設備運行與維護是將熱能動力裝置方向和電力工業(yè)相結合，是國民經濟與社會發(fā)展的基礎產品的衍生物。黨的十七大報告中提出了將實現節(jié)約資源、善待環(huán)境的社會作為工業(yè)化、現代化發(fā)展的重要方向。如何優(yōu)化電廠設備安全運行下的經濟性，更好的做好維護工作，避免重大事故的發(fā)生，將是落實國家的能源戰(zhàn)略，推動國家電網又好又快發(fā)展，進一步推進電力體制改革的重要因素。

【關鍵詞】電廠設備運行與維護；電力

1　電廠設備運行與維護的意義

我國電力行業(yè)具有多樣化，規(guī)模大，應用范圍廣等特點。電廠有火電站、水電站、核電站、太陽能發(fā)電和風能發(fā)電等多種形式。以火電站最早，數目最多，核電站發(fā)展最快，太陽能和風能等可持續(xù)能源發(fā)電多受地域氣候的限制。安全生產是所有電力行業(yè)都必須遵守的總原則，一旦發(fā)電設備事故，不僅對企業(yè)生產造成嚴重的經濟損失，供電用戶生活陷入癱瘓，更常常伴隨重大的人員傷亡。在單機容量日益增長的趨勢下，大型機組落實安全運行，是電力系統的重中之重。近年來大型機組嚴重的設備損壞等事故時有發(fā)生。因此電廠設備運行與維護對于電力的安全具有重大的意義。

2　電廠設備運行與維護的現狀

“十二五”顯示，火力發(fā)電仍是我國電產業(yè)的主要形式，占有主導地位。雖然煤炭的使用減少，導致了火力電發(fā)展增長率降低，但未來，伴隨環(huán)保技術的提高，生產電的成本降低，電力優(yōu)勢越來越突出，市場需求增加，火力發(fā)電行業(yè)人有廣闊的宏圖。節(jié)能環(huán)保已經成為時代進步的理念，引導我國電力工業(yè)結構調整方向積極，推進產業(yè)結構優(yōu)化升級。實施“上大壓小”政策，關閉大量能效低、污染重、相對效益低的小型火電廠，加快優(yōu)勝劣汰的腳步，實現國內火電設備的更新換代，市場需求的提高。電廠設備運行與維護更加規(guī)范，自動化程度更高，不斷引進新的技術。

3　火力發(fā)電的運行

3.1電廠分類

火力發(fā)電的種類繁多。（1）按燃料分：燃煤發(fā)電廠，燃油發(fā)電廠，燃氣發(fā)電廠，余熱發(fā)電廠，以垃圾及工業(yè)廢料為燃料的發(fā)電廠；（2）按原動機分凝氣式汽輪機發(fā)電廠，燃氣輪機發(fā)電廠，內燃機發(fā)電廠，蒸汽—燃氣輪機聯合發(fā)電廠等；（3）按輸出能源分凝汽式發(fā)電廠（只發(fā)電），熱電廠（發(fā)電兼供熱）；（4）按蒸汽壓力和溫度分低溫低壓電廠（1.4MPa，350度），中溫中壓發(fā)電廠（3.92MPa，450度），高溫高壓發(fā)電廠（9.9MPa，540度），超高壓發(fā)電廠（13.83MPa，540度），亞臨界壓力發(fā)電廠（16.77MPa，540度），超臨界壓力發(fā)電廠（22.11MPa，550度）；超超臨界壓力發(fā)電廠（31MPa，600度）（5）按發(fā)電廠裝機容量分小容量發(fā)電廠（100MW以下），中容量發(fā)電廠（100—250MW），大中容量發(fā)電廠（250—1000MW），大容量發(fā)電廠（1000MW以上）。

3.2組成設備及系統

鍋爐、汽輪機、發(fā)電機是火電廠中的主要設備，亦稱三大主機。相輔其工作的設備即為輔助設備或輔機。連接主機與輔機間的管道和線路等統稱為系統。現代化火電廠是一個復雜而又巨大的電能與熱能的生產工廠。由燃料系統、燃燒系統、汽水系統、電氣系統和控制系統5大系統組成。廠房內設有最主要的鍋爐、汽輪機和發(fā)電機。主變壓器和配電裝置一般設在獨立的建筑物內或戶外，其他輔助設備如給水系統、供水設備、水處理設備、除塵設備、燃料儲運設備等，有的設在主廠房內，有的則在輔助建筑中或露天場地。如燃煤的輸送系統、水的化學處理系統、灰漿的排放系統等火電廠其他輔助生產系統，也是必不可少，與主系統協調工作，相互配合實現發(fā)電。

3.3基本原理

火力發(fā)電廠的基本原理實質是能量的轉換，具體為燃料在鍋爐中燃燒將其化學能轉變?yōu)檎羝臒崮?，蒸汽在汽輪機中膨脹加速將其熱能轉變?yōu)槠啓C轉子旋轉的機械能，汽輪機帶動發(fā)電機旋轉將機械能最終轉變?yōu)殡娔?，實現發(fā)電。

我國火力發(fā)電廠的燃料主要是煤?；痣姀S基本生產過程是煤在鍋爐中充分燃燒釋放熱量加熱鍋爐中的水，產生高溫高壓蒸汽，蒸汽通過汽輪機的各個汽缸，膨脹做功將熱能轉化為轉子旋轉的動力，汽輪發(fā)電機組轉動輸出電能。電的產生離不開燃燒系統、汽水系統和發(fā)電系統的作用。

由輸煤、磨煤、粗細分離、排粉、給粉、鍋爐除塵、脫硫等組成的燃燒系統的好壞直接影響電廠的經濟效應。要實現煤的充分燃燒，首先從煤場由皮帶輸送機將煤通過電磁鐵、碎煤機后送到煤倉間的煤斗內,再經給煤機到磨煤機進行磨粉，磨好的煤粉通過空氣預熱器產生的熱風，送煤粉至粗細分離器，合格的煤粉經過排粉機送至粉倉，不合格的煤粉送回磨煤機，經給粉機煤粉由噴燃器至鍋爐內進行燃燒。產生的煙氣經電除塵脫粉塵再至脫硫裝置，經石漿噴淋脫出硫后經吸風機送至煙筒排入大氣，避免空氣污染。

由鍋爐、汽輪機、凝汽器、高低壓加熱器、凝結水泵和給水泵等組成的汽水系統，具體包括汽水循環(huán)、化學水處理和冷卻系統等，是發(fā)電的動力來源。具體為水在鍋爐中加熱成水蒸汽，經過熱器加熱變成過熱蒸汽，再通過主蒸汽管道進入汽輪機，整個過程蒸汽不斷膨脹做功產生高速流動帶動汽輪機的轉子轉動，再帶動發(fā)電機旋轉發(fā)電。

由副勵磁機、勵磁盤、主勵磁機（備用勵磁機）、發(fā)電機、變壓器、高壓斷路器、升壓站、配電裝置等組成的發(fā)電系統，要實現發(fā)電，必須由副勵磁機（永磁機）發(fā)出高頻電流，再經過勵磁盤整流，送至主勵磁機發(fā)出電后經調壓器及滅磁開關通過碳刷送至發(fā)電機轉子，旋轉其定子線圈感應出電流，電流經發(fā)電機一分為二，一路送至廠用電變壓器，另一路則送到SF6高壓斷路器，經其送至電網。

3.4設備運行與維護

啟動、停機、經濟運行、故障分析與處理是火電運行的主要方面。保證安全性、經濟性和電能的質量是火電運行的基本要求。運行人員要求能在任何情況想冷靜正確的下達指令，確保機組安全經濟運行。

安全運行無法保證，就會造成人員傷亡、設備損壞和事故，不能向用戶持續(xù)供電，造成巨大的經濟損失。要保證安全運行的基本要求必須做到以下幾個方面：（1）確保電廠設備的制造、安裝、檢修質量；（2）嚴格遵守調度指令要求，按照運行的規(guī)章制度對設備的啟動與停機以及變負荷的進行操作；（3）確保監(jiān)視和各項運行參數記錄完善準確，以便盡早發(fā)現運行偏差和異?，F象，并及時排除故障；（4）嚴格按規(guī)章制度進行巡回檢查，監(jiān)視運行設備和系統是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，以便及時發(fā)現故障原因，采取預防措施；（5）按要求定期測試各項保護裝置，以確保其動作的安全可靠和準確。

電廠運行的主要費用是燃料消耗產生的，如何提高其效率是實現經濟性運行的必然要求?？梢酝ㄟ^采取滑參數啟停、加強燃料管理和設備的運行管理、定期檢查設備狀態(tài)和運行工況減小熱損失、根據各類設備的運行性能及其相互間的協調、制約關系維持最佳綜合經濟效和負荷變動時按機組間最佳負荷分配方式進行增、減調度來實現?；瑓祮涌梢钥s短啟動時間，具有傳熱效果好、帶負荷早、汽水損失少，使機組快速冷卻，縮短檢修停機時間，提高設備利用率和經濟性等優(yōu)點。

確保電廠安全經濟運行下，還要保證電的質量，即保持電壓和頻率的額定值在變負荷化下不變，以滿足供電用戶的要求。

電廠鍋爐、汽輪機、發(fā)電機間具有極為密切的關系。任何一個環(huán)節(jié)出現故障都會影響電廠的安全經濟運行。大型火電廠為保證設備的正常運行，在重要位置設有大量的監(jiān)測的儀表，用來監(jiān)視電廠設備運行狀況和主要參數，同時還設有自動控制裝置，以便及時地對主輔機設備進行調節(jié)。維護人員的主要工作是巡檢，定時定項按規(guī)定做好記錄，并上報，實時掌握機組的運行情況，能正確處理緊急情況，并按要求定期對設備進行試驗切換和檢修?，F代大型火電廠已采用了先進的計算機分散控制系統，通過它可以對整個生產過程進行自動的調節(jié)控制，即根據不同工況協調各設備，自動化水平達到了新的高度。同時為了保證設備安全經濟運行，制定運行規(guī)程和規(guī)章制度并要求嚴格按照其執(zhí)行。

4　火力發(fā)電事故預防及處理措施

火力發(fā)電發(fā)生事故會造成巨大的經濟損失和人員傷亡，為確保設備的安全運行，必須制定相應的預防措施和切實可行的事故預處理方案并嚴格加以執(zhí)行。采取預防為主的思想，結合事后處理辦法。要求工作人員必須嚴格按照規(guī)定做好運行和維護工作，認真學習相關事故案例處理辦法，能根據事故原因，分析正確處理。一旦遇到應沉著冷靜按規(guī)程，正確處理，并會緊急停機。并盡快恢復發(fā)電機組的運行，從而將事故損失降到最低限度。

5　結束語

火力發(fā)電在國民經濟中占有重要地位，同時也是污染氣體的主要來源。隨著人對社會和自然認識的不斷深入和提高,節(jié)能和環(huán)保意識的不斷增強，火力發(fā)電急需一場技術革新，完善電廠設備運行和維護，適應環(huán)保的要求。如何實現轉型和發(fā)展將是其未來需要不斷探討的問題。

沐影（1986—），女，工學學士，現供職于三峽電力職業(yè)學院，助教，研究方向：機械自動化與電力發(fā)展。

作者簡介：