文/祁偉 國家電投平頂山平東熱電有限公司 河南平頂山 467000

火力發(fā)電廠汽機輔機的優(yōu)化運行探討

文/祁偉 國家電投平頂山平東熱電有限公司 河南平頂山 467000

近年來，在我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展以及改革開放不斷深化的背景下，能源短缺問題日漸嚴重；與此同時，我國電力系統(tǒng)面臨的壓力也越來越大。其中，火力發(fā)電廠肩負著重要的發(fā)電任務(wù)，而汽機輔機作為火力發(fā)電的重要組成部分，在火力發(fā)電中起著至關(guān)重要的作用，汽機輔機的運行效率直接關(guān)系到我國電能的使用。本文在分析汽機輔機運行問題的基礎(chǔ)上，進一步探討汽機輔機的優(yōu)化策略，希望以此為火力發(fā)電廠相關(guān)工作的優(yōu)化提供有效建議。

火力發(fā)電廠；汽機輔機；優(yōu)化策略

電力是我國經(jīng)濟快速發(fā)展過程中不可缺少的重要一環(huán)，是最主要的能源保障。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，火電廠發(fā)電量也逐年在增加，對汽機輔機的要求也越來越高。為了不影響火力發(fā)電廠的發(fā)電效率，對火力發(fā)電廠的汽機輔機運行不斷進行優(yōu)化，提高輔機的運行效率，對我國的電力工業(yè)發(fā)展具有十分重要的意義。

1、火力發(fā)電廠汽機輔機存在的問題

1.1 汽機輔機的組成部分及其優(yōu)缺點

汽機輔機本身具有多樣性和復(fù)雜性，在一定程度上是比較難制定優(yōu)化的方法和技術(shù)來提高其運行效率?，F(xiàn)階段，我國火力發(fā)電廠的主要汽機輔機設(shè)備共有三種，分別是抽氣設(shè)備、冷卻設(shè)備和凝氣設(shè)備。作為汽機輔機的重要組成部分，這些設(shè)備的好壞對汽機輔機的作用至關(guān)重要。（1）抽氣設(shè)備：抽氣設(shè)備主要分為容積式真空漿抽氣機和射流式抽氣機兩種模式。其中，容積式真空漿還可分為液環(huán)式和離心式。射流式抽氣機分為射汽式抽氣機和射水式抽氣機，分別利用高壓蒸汽和水壓來進行工作。兩種射流式抽氣機比起來，射水式抽氣機模式使用起來比較簡單、維修方便、經(jīng)濟實用等特點，但美中不足的是射水式抽氣機占地面積和消耗量大，從而影響了使用效果。而射汽式抽氣機相對而言比較復(fù)雜，操作性能差，且經(jīng)濟效果不明顯。（2）冷卻設(shè)備：在火力發(fā)電廠中存在直流供水（開式）和循環(huán)供水（閉式）兩種供水系統(tǒng)。其中，閉式又可分為噴水池和冷卻水池兩種類型，其中的冷卻塔在正常情況下進水的水溫需要保持在8℃-10℃之間，而冷卻水的水溫需要保持在5℃-10℃之間，在水進行冷卻時，由于橫流塔具有一定的優(yōu)勢，如操作起來方便、節(jié)約成本等。但同樣也存在著占地面積大的缺點。（3）凝氣設(shè)備：凝氣設(shè)備由循環(huán)、凝汽器、抽水設(shè)備和凝結(jié)水漿幾部分組成，凝器設(shè)備的制冷劑在回收機制形成后不僅可以進行循環(huán)，在真空的情況下除去冷凝水中的氧，還可以渦輪排氣時形成真空狀態(tài)，提高熱機的效率。但凝器設(shè)備也存在著一定的不足，當(dāng)空氣進入冷凝器或者在冷凝器中不能凝結(jié)氣體時會對設(shè)備造成損害，影響經(jīng)濟效益[1]。

1.2 汽機輔機的優(yōu)化技術(shù)不完善

隨著時代的進步，火力發(fā)電廠的汽機輔機優(yōu)化技術(shù)也需要不斷的完善。然而就目前來看，部分火力發(fā)電在引入新技術(shù)的投入還不是很注重，而社會隨著經(jīng)濟的發(fā)展又對電力系統(tǒng)的要求越來越高。由于火力發(fā)電廠汽機輔機是一種相當(dāng)復(fù)雜的機械設(shè)備，其工藝要求高，發(fā)電行業(yè)承受的壓力也越來越大，同時，正是由于我國當(dāng)前的用電形式比較嚴峻，其資金投入也涉及到方方面面，在對汽機輔機的優(yōu)化技術(shù)運行上，沒有得到一定的重視。如果不注重完善火力發(fā)電廠汽機輔機的優(yōu)化技術(shù)，在這日益激烈的市場競爭下注定會被淘汰[2]。

2、火力發(fā)電廠汽機輔機的優(yōu)化策略

2.1 優(yōu)化汽機輔機的抽氣設(shè)備

選擇有效的抽氣設(shè)施，有利于凝汽器真空抽氣機系統(tǒng)實現(xiàn)優(yōu)化利用，把汽輪機排出來的蒸汽凝結(jié)成水，使鍋爐實現(xiàn)重新工作。凝汽器真空抽氣系統(tǒng)是汽機輔機中重要組成部分，它系統(tǒng)內(nèi)部非常復(fù)雜，但是無論設(shè)備是在停機還是啟動運行的狀態(tài)下，機組都必須安裝抽氣設(shè)施，確保整個機組的安全、有效運行，發(fā)揮著非常重要的作用。因此，這就對抽真空設(shè)備提出了更高的要求，優(yōu)化汽機輔機的抽氣設(shè)備就可以優(yōu)化真空抽氣裝置的運行，從而保證汽機輔機的正常運行。

2.2 優(yōu)化汽機輔機給水漿

給水漿是火力發(fā)電汽機輔機的重要組成部分之一，主要作用是為了把除氧箱里面抽出來的水使其壓力升高，然后把水運送到鍋爐中。目前，給水漿的推動方法主要有兩種：分別為電動機推動和汽輪機推動，火力發(fā)電廠根據(jù)不同的情況選擇不同的推動方法。電動機推動水漿分為恒速和變速兩種方式，通過給電動機推動給水漿裝置耦合器，就可以在不同的負荷下可以進行速度調(diào)節(jié)，這樣就可以在低負荷運行時降低功率，減少浪費，但一般在大容量水漿中才會使用電動機推動給水漿。而普遍火力發(fā)電廠在首次啟動時都會優(yōu)先選擇汽輪機推動給水漿。汽輪機推動給水漿在運行中轉(zhuǎn)速可以穩(wěn)定在每分鐘3000轉(zhuǎn)，保障水漿的循環(huán)運行，但是，如果在運行過程中出現(xiàn)低負荷問題，就關(guān)閉不了給水漿，容易造成蒸汽浪費。因此，優(yōu)化汽輪機推動給水漿勢在必行。其主要可以通過：（1）在高負荷運行時，優(yōu)化汽輪機推動水漿的使用。（2）根據(jù)低負荷運行的時間，優(yōu)化電動機推動水漿的使用[3]。如圖1所示，為同等級汽輪機輔機高壓加熱工作流程圖示。

2.3 優(yōu)化汽機輔機加熱器

加熱器是火力發(fā)電廠汽輪機輔助設(shè)備中最重要的設(shè)備之一，在汽機輔機設(shè)備的正常運行中起著至關(guān)重要的作用。加熱器的每一部分都會參與到機組的運行中去，如果加熱器出現(xiàn)問題，直接影響到汽機輔機的正常運行。由于在實際工作當(dāng)中，汽輪機抽氣的壓力也是具有各種級別，不同級別的壓力在汽輪機內(nèi)的功能也就不一樣，當(dāng)壓力越大，其功能級別就越高。在加熱器系統(tǒng)中的抽氣壓力較低時，汽輪機的運行會逐漸提高其壓力的大小，從而增大抽氣的作業(yè)功能。因此，可以通過回?zé)嵯到y(tǒng)的端差變化來檢查加熱器，當(dāng)加熱器增加傳熱端差，出水溫度就降低，自身的抽氣量也隨之減少。當(dāng)加熱器降低傳熱端差時，出水溫度就上身，自身的抽氣量也隨之增多。在優(yōu)化汽機輔機加熱器時必須遵循“傳熱端差合理”的原則，同時根據(jù)汽機輔機的實際情況對汽機輔機做出相應(yīng)的調(diào)整。

圖1 同等級汽輪機輔機高壓加熱工作流程圖示

結(jié)語：

通過本文的探究，認識到在我國電力事業(yè)高速發(fā)展的現(xiàn)狀下，優(yōu)化火力發(fā)電廠的汽機輔機運行對促進我電力事業(yè)的發(fā)展有著非常重要的作用。因此，便有必要對汽機輔機的抽氣設(shè)備、汽機輔機給水漿、汽機輔機加熱器加以優(yōu)化。相信從以上方面做好，火力發(fā)電廠汽機輔機將能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化改造，進一步為從我國電力事業(yè)的良性發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

[1]岳建華，謝建民,朱延海,等.火力發(fā)電廠給水泵再循環(huán)控制系統(tǒng)優(yōu)化研究[J].中國電力,2014,09:11-17.

[2]吳飛.汽機熱力系統(tǒng)運行優(yōu)化[J].黑龍江科技信息,2015,22:15-16.

[3]李明,楊秀文,陳莉.火電機組節(jié)能降耗技術(shù)措施[J].山東電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報,2009,01:54-59.

祁偉（1987.3.15-），男，籍貫河南焦作，本科，畢業(yè)于河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)，助理工程師。