淺談火力發電廠汽機輔機的優化運行

邱影　徐巍

摘要：在火力發電廠中，汽機輔機的良好運行對電廠的良好運行會造成一定的影響。然而，當前的科學技術在不斷發展，對機組各方面的要求在不斷提高，因此加強汽機輔機的優化勢在必行。基于此，文章對火力發電廠汽機輔機的優化運行進行分析，以期能夠提供一個借鑒。

關鍵詞：火力發電廠；汽機輔機；優化運行；加熱器；水泵；抽氣裝置 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM621 文章編號：1009-2374（2015）04-0050-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0307

1 火力發電廠汽機輔機的基本概況

1.1 汽機輔機的組成部分

現階段，在我國的火力發電廠中，所使用的主要汽機輔機設備有抽氣設備、冷卻設備以及凝汽三重設備。在這其中，抽氣設備主要分為射流式抽氣機以及容積式真空泵兩種模式，而射流式抽氣機又可以叫做射汽式抽氣器，在實際工作中可以對高壓室蒸汽實現有效的輔助作用，并且用其抽取相應的氣體。而容積式真空泵主要分為液環式以及離心式兩種。相比較而言，射汽式的抽氣器要更復雜些，和容積式真空泵相比，容積式真空泵的操作性能稍好些，耗費的成本也比較低。

1.2 冷卻設備的組成部分

在火力發電廠的具體工作中，汽機輔機中有相關的冷卻系統。火力發電廠中的主要供水系統包括有開式以及閉式兩種形式。在這其中，開式供水系統屬于直流供水系統，而閉式的供水系統主要分為兩種，即為噴水池以及冷卻水池。實際工作中，保持在相同的冷卻條件的具體情況之下，由于橫流塔塔高具有很多的自身優勢，這就使得其在具體的工作中可以更好地實現運行使用，以此在一定程度上節約較多的工作成本。當然，其在具體施工過程中也有著很多的缺陷，主要表現在使用的過程中會占地面積比較廣。

1.3 凝汽設備的組成部分

在具體工作中，凝汽設備主要是由凝結水泵以及抽水設備、凝汽器等組成。在這其中，具體的凝汽設備可以在工作中實現工質的回收并產生新機制。與此同時，其還可以在具體真空環境下實現凝結水以及補給水的除氧工作，并在排氣口制造真空狀況，以此切實提高汽機循環的熱效率。

2 火力發電廠汽機輔機優化策略

2.1 優化加熱器

2.1.1 加熱器故障對機組散熱及回水部分的影響。在火力發電廠汽機輔機機組正常運行時，加熱器運行的數量應該與設計的保持一致，如果加熱器中一個出現故障，機組就會將出現故障的加熱器關閉，如果火力發電廠加熱器旁路門開關不嚴格，就會造成火力發電廠中加熱器的進水流到其他支路中，這兩個故障將會給整個火力發電廠機組造成嚴重的危害，嚴重影響火力發電廠機組的發電能力，其中具體表現在以下三個方面：（1）關閉故障加熱器。如果關閉火力發電廠匯總的高壓加熱器，就會嚴重地導致抽油過多，加熱器的轉換能力降低，同時，如果大量的抽油返回火力發電廠的汽輪機中，加強了火力發電廠汽輪機部件中的壓力，還會導致火力發電廠汽輪機中溫度快速的下降，造成火力發電廠汽機輔機機組的溫度過高，所以，只有有效地減荷運行，假如火力發電廠低壓加熱器出現故障，就會導致其加熱不到位，加大火力發電廠機組中排往凝汽器中的蒸汽量，增加了火力發電廠中的能量損耗；（2）加熱器支路閉合不嚴。火力發電廠中加熱器閉合不嚴就會導致蒸汽外瀉的現象發生，就白白地浪費了用于發電的熱量，造成大量的損失；（3）疏水泵故障。火力發電廠中的加熱器對水位有著嚴格的要求，高低不同都會嚴格影響其傳熱能力，對機組也會造成嚴重的損壞。

2.1.2 回熱器的優化方式。在通過全面的分析之后，確定將含有蒸汽冷卻、疏水冷卻、凝結在內的U形管板臥式和倒立式高壓加熱器納入到加熱系統的范圍之內，對于其中的蒸汽冷卻段可以經過蒸汽凝結對給水進行加熱，疏水冷卻能夠有效地提高給水溫度以及抽氣能量的利用率，并且通過對自身溫度的降低，弱化下一級的抽氣的排斥能力，因此，二者在共同的作用下能夠有效地控制加熱器端差的變化幅度，然后使其經濟性得以有效的改善。此外，由于每一臺的壓力型除氧器是以0.3%的比例對外直接進行蒸汽的排放，如果不采取措施進行改善，就會使得大量的熱能資源和水資源浪費，因此，加強其優化是形勢發展的要求，是勢在必行的。

針對上述問題的分析，可以采取的措施有：給300MW以上的機組配備無頭除氧器，從而降低筒體的應力與出水的含氧量；此外，與噴嘴改造相結合，從而實現其良好的自過濾、防堵塞功能。這種方法不但能夠有效地避免能源的消耗，還能夠使得大氣污染和排氣噪音得到緩解。

2.2 優化水泵

2.2.1 循環水泵的優化。在汽輪機組與冷卻水溫度一定的前提下，凝汽器的壓力會跟隨循環水流量的變化而變化，其根本前提就是要在汽輪機組及其一定的冷卻水溫度，對于循環水泵的耗功有著直接性的影響。在循環水流量加大的時候，凝汽器的壓力也會變小，就在這時機組出力也會在很大程度上加大，與此同時，循環水泵的耗功也會加大，然而在水流量加大到一定程度的時候，因為水泵耗功的加大，就會抵消機組出力的增加值。在我們將不同循環水泵進行組合的方式之下，務必要對循環水泵的功耗及流量、汽輪機的出力增加值、凝汽器工況性能等進行相應的實測，并且還得充分地結合機組負荷及循環水溫度的變化，從而就可以計算出在一定的機組負荷與水溫條件之下機組最佳的運行泵壓，最終可以將循環水泵的最優運行方式確定出來。

2.2.2 給水泵優化。長時間以來，在火電廠中，耗電量最大的輔機就是電動給水泵，因此，汽輪機組運行是否經濟合理，在很大程度上與電動及水泵的耗電量多少有很大的關系。所以，需要采用優化措施，對其運行進行一定的優化。所采取的具體措施有：第一，能夠通過在臨機輔汽或者是啟動爐供汽的運行方式之下，并且保證汽包壓力低于0.8MPa，然后啟動前置泵向鍋爐沖洗和供水；第二，當汽包壓力大于0.8MPa時，可以通過運用沖動小輪機向鍋爐供水。

2.3 優化汽機輔機的抽氣裝置

火力發電廠一般情況下經常使用的是噴射式真空抽氣器，其具有很多的優點，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勢和劣勢，火電廠需要根據實際的情況進行相應的真空設備選擇。從具體的實際情況來看，抽真空裝置的優點是結構簡單、性能穩定、成本低，其缺點就是運行成本比較高，抽真空裝置具有的優點主要是結構簡單、性能穩定、成本低，但是其也存在很多的缺點，主要體現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勢是能夠在有限的時間內縮短啟動的時間，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 結語

對火力發電廠的汽機輔機進行優化改造，是其自身發展的內在要求。因此，需要通過和實際的運行情況相結合，采用適合的優化方式，對設備進行相應的改造，不斷優化機組的運行，提高工作效率，從而提高經濟

效益。

參考文獻

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作者簡介：邱影，女，黑龍江鶴崗人，中國船舶重工集團公司第七〇三研究所高級工程師，研究方向：蒸燃動力

實驗。

（責任編輯：秦遜玉）