火力發(fā)電廠汽機輔機的優(yōu)化運行

寸永江

【摘 ?要】隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源消耗越來越嚴(yán)重，而電力作為最主要的能源保障，是我國經(jīng)濟快速發(fā)展過程中不可缺少的一環(huán)。目前，火力發(fā)電仍舊是我國電力供給的最主要的方式。在火力發(fā)電廠的運行過程中，汽機輔機的運行效率直接關(guān)系著火力發(fā)電效率，因此，研究火力發(fā)電廠汽機輔機的優(yōu)化運行是非常有必要的。

【關(guān)鍵詞】火力發(fā)電廠;汽機輔機;優(yōu)化運行

引言

火力發(fā)電廠中的汽機作為整個火力發(fā)電工作的重要部分，在火力發(fā)電的過程中發(fā)揮著重要的作用。其中火力發(fā)電廠除了有主要的汽機之外，還存在有很多重要的輔機設(shè)備，其作為火力發(fā)電工作的另一個重要組成部分，同樣能夠直接影響火力發(fā)電工作的運行。所以，有效的優(yōu)化火力發(fā)電廠汽機輔機的運行效率，對我國電力事業(yè)的發(fā)展具有重大的意義。

1、火力發(fā)電廠汽機輔機的概述

1.1汽機輔機的組成部分

當(dāng)前我國火力發(fā)電廠中的主要汽機輔機設(shè)備分為三種，主要是抽氣設(shè)備、冷卻設(shè)備和凝氣設(shè)備。首先是抽氣設(shè)備，主要有兩種模式是容積式真空泵和射流式抽氣機兩種。其中容積式真空泵分為液環(huán)式和離心式。而射流式的抽氣機分為射汽式抽氣器，主要是運用高壓式蒸汽作為主要工具，并使用蒸汽的膨脹作用來抽取氣體。射水式的抽氣機主要是通過水的壓力作用來進行抽吸。兩種模式相比較射水式的模式使用比較簡單，方便進行維護，實用并且經(jīng)濟。而射汽式的模式是相對復(fù)雜的，且操作性能差，經(jīng)濟效果不明顯。但是射水式系統(tǒng)也存在有缺點，是需要大的占地面積，以及消耗量極大，嚴(yán)重影響其使用效果。

其次是火力發(fā)電廠中汽機輔機中的冷卻設(shè)備?；鹆Πl(fā)電廠中存在有兩種形式的供水系統(tǒng)：開式和閉式。其中開式是直流供水系統(tǒng)，閉式是循環(huán)供水系統(tǒng)。而閉式又可以分為噴水池、冷卻水池這兩種類型。其中的冷卻塔在一般情況下的進水需要將水溫控制在8℃-10℃之間，將水進行冷卻的溫度則需要保持在5℃-10℃之間。在保持相同的冷卻條件的情況下，由于橫流塔的塔高具有很大的優(yōu)勢，使其在使用時能夠方便的運行，并且可以節(jié)約投資的成本。同時也會存在缺點，例如其使用時需要很大的占地面積。

最后是凝氣設(shè)備，這種設(shè)備由循環(huán)、凝汽器和抽水設(shè)備以及凝結(jié)水泵這幾部分組成的。凝氣設(shè)備能夠回收工質(zhì)之后形成循環(huán)的機制，還可以在真空的情況下對凝結(jié)水和補給水等進行除氧。同時還能夠在汽機的排氣口制造真空的狀態(tài)，不斷的提高汽機循環(huán)的熱效率。當(dāng)負(fù)荷情況產(chǎn)生變化的時候，能夠回收排出的氣體。然而如果空氣進入凝汽器中或者在凝汽器中出現(xiàn)不能凝結(jié)的氣體的時候，會對設(shè)備的運行產(chǎn)生負(fù)面的影響，影響經(jīng)濟效益。

1.2汽機輔機系統(tǒng)的問題

當(dāng)前隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國火力發(fā)電事業(yè)使用的汽機和輔機的設(shè)備逐漸縮短和世界發(fā)達(dá)國家機械水平之間的差距，但是因為在這些機械的使用過程中，逐步的受到使用人員素質(zhì)和管理水平的影響，使得在系統(tǒng)性能和設(shè)備使用管理方面我國的汽機輔機系統(tǒng)嚴(yán)重落后于發(fā)達(dá)國家的平均水準(zhǔn)。這些問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面：首先是火力發(fā)電廠嚴(yán)重的忽視了其中管道網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)，雖然當(dāng)前在火力發(fā)電廠中汽機輔機系統(tǒng)在使用效率和性能方面逐漸提高到世界的水平上，但是其主要重視單一的對象。這使得在管網(wǎng)和輔助設(shè)備結(jié)合之后，會大大的降低汽機輔機的綜合使用效率。其次是資金的限制使得汽機輔機的優(yōu)化還不能達(dá)到很高的水平，對于世界的先進技術(shù)開發(fā)程度有限。最后是汽機輔機本身的問題，其具有多樣性和復(fù)雜性，使其在一定程度上不容易研發(fā)出完善的優(yōu)化方法和技術(shù)。

2、火力發(fā)電廠汽機輔機的優(yōu)化運行對策

2.1優(yōu)化火力發(fā)電汽機輔機給水泵

給水泵作為火力發(fā)電汽機輔機的重要組成部分，其作用主要是把除氧箱里面抽出的水的壓力升高，接著把水運送到鍋爐中。目前火力發(fā)電廠使用的給水泵主要有兩種拖動方式，一種為汽輪機式拖動，另一種為電動機式拖動，在使用時根據(jù)火力發(fā)電廠具體情況而定。一般而言，單個火力發(fā)電廠或者首次啟動的電廠會優(yōu)先選擇汽輪機式拖動方式，根據(jù)實踐可知，在設(shè)備運行中汽動泵的轉(zhuǎn)速可以穩(wěn)定在每分鐘3000轉(zhuǎn)，保證水泵的循環(huán)運行，在運行中若出現(xiàn)低負(fù)荷問題，也不能關(guān)閉汽動泵，避免部分蒸汽浪費現(xiàn)象的發(fā)生，給火力發(fā)電廠造成不必要的損失。因此要對汽輪機式拖動進行優(yōu)化，具體方法主要有：①針對低負(fù)荷運行時間長的問題，優(yōu)化使用電動泵;②針對高負(fù)荷運行問題，優(yōu)化使用汽動泵，避免水蒸氣浪費;此外，電動機式拖動方式有定速和變速兩種，其中使用水閥門裝置進行電動定速式給水泵調(diào)節(jié)，不受運行機組產(chǎn)生負(fù)荷的影響，速度是不變的，流量也不變，這對于低負(fù)荷運行來說是不利的，會造成一定的浪費;而電動變速式給水泵的裝置為耦合器，不同的負(fù)荷下進行速度的調(diào)節(jié)，使其在低負(fù)荷運行下降低功率，浪費小，所以在大容量水泵中常使用電動變速式給水泵。

2.2優(yōu)化火力發(fā)電汽機輔機加熱器

加熱器作為火力發(fā)電廠汽機輔機的另外一個重要設(shè)備，在一定程度上影響汽機輔機的正常運行。在實際工作中，汽輪機內(nèi)的抽汽壓力有不同的級別，相應(yīng)的功率也不一樣。一般而言，若抽汽壓力變大時，能級相應(yīng)增大。目前火力發(fā)電廠汽機輔機加熱器壓力比較小，在汽輪機運行后，抽汽壓力能級會慢慢地提升，同時做功功率也增大;此外，對加熱器的檢查可通過回?zé)嵯到y(tǒng)端差的變化，若加熱器增加傳熱端差，則出水溫度降低且自身的抽汽量減少;若加熱器降低傳熱端差，則出水溫度上升且自身的抽汽量增加。因此對加熱器的優(yōu)化要遵循“傳熱端差合理”原則，同時根據(jù)具體情況對加熱器進行相應(yīng)的調(diào)整。

2.3優(yōu)化汽機輔機的抽氣裝置

火力發(fā)電廠一般情況下經(jīng)常使用的是噴射式真空抽氣器，其具有很多的優(yōu)點，一般也會將其分為兩個部分，包括蒸汽噴射器和空氣噴射器，這兩者具有相同的原理，但是也存在一定的差異，對于真空抽氣主要是利用壓力將真空抽取，而對于空氣噴射器主要是利用高壓蒸汽將真空來抽取的。但是對于一些火電廠主要還是使用水環(huán)式真空泵。通過比較真空抽氣裝置和真空泵，其都是存在各自的優(yōu)勢和劣勢，火電廠需要根據(jù)實際的情況進行相應(yīng)的真空設(shè)備選擇。從具體的實際情況來看，抽真空裝置的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、成本低，其缺點就是運行成本比較高，抽真空裝置具有的優(yōu)點主要是結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、成本低，但是其也存在很多的缺點，主要體現(xiàn)在運行的成本比較高，從而使得水資源有很大的浪費，同時維護的成本也會大大增加。而真空泵抽吸裝置的最大優(yōu)勢是能夠在有限的時間內(nèi)縮短啟動的時間，從而降低操作過程中的機器損耗，同時因為它的功耗是抽氣機的33%左右，所以操作起來比較簡單，水資源也不會太浪費，但是也存在不足，主要是投資高，同時處理蒸汽的能力比較弱，從而對真空系統(tǒng)的安全運行有很大的影響，不能為正常運行提供一定的保障。

3、結(jié)束語

綜上所述，汽機輔機作為火力發(fā)電廠的重要設(shè)備，在火力發(fā)電中有著不可或缺的作用。目前汽機輔機中存在一定的問題，如汽機輔機性能需進一步優(yōu)化、優(yōu)化方案不完善、資金不夠等，針對這些問題，要對癥下藥，加大對汽機輔機的資金和技術(shù)投入，不斷優(yōu)化汽機輔機的抽氣設(shè)備、給水泵以及加熱器等?？傊捎诎l(fā)電量的增加，火力發(fā)電廠汽機輔機存在一定的問題，相關(guān)工作人員要制定相應(yīng)的優(yōu)化措施，不斷優(yōu)化汽機輔機，保證火力發(fā)電的正常運行，提高供電的穩(wěn)定性。

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（作者單位：神華國華孟津發(fā)電有限責(zé)任公司）