淺談火力發電廠優化運行中的問題及應對策略

王長軍 李超

摘 要：現階段，因為全球能源的危機對于世界國家經濟發展產生了一定的影響。而我國主要的電力資源通常是由火力發電廠來提供的，所以，火力發電廠的電力資源對經濟建設的作用十分重要。其中，鍋爐是火力發電廠當中的重要組成部分，也是重要的發電工具，所以，一定要重視火力發電廠運行優化設計工作的重要性，尤其是鍋爐優化運行。鍋爐實現優化運行，不僅能夠節省資源消耗，同時，還能夠有效地提高發電廠實際運行的效率。另外，汽輪機也會對火力發電廠運行的效果產生一定影響，所以，汽輪機優化運行也同樣發揮著關鍵性的作用。希望通過對鍋爐與汽輪機運行問題和解決策略的分析，不斷提高火力發電廠的安全經濟運行。

關鍵詞：火力發電廠；優化運行；問題；應對策略

中圖分類號：TM61 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）21-0085-02

在國家經濟社會發展的過程中，電力資源是其中重要的能源之一。然而，在社會不斷發展的過程中，人們開始重視不可再生資源的重要作用，所以，對于火力發電廠的管理與控制強度也逐漸提高。

由于火力發電廠耗能很高，而且所消耗的煤炭量也不斷增加，同時還會產生污染氣體。由此可見，火力發電廠在運行的過程當中，鍋爐和汽輪機的優化具有重要的現實意義。

1 火力發電廠鍋爐概述

在火力發電廠的設備當中，鍋爐、汽輪機以及發電機是其中最重要的組成部分，而鍋爐的作用排在首位。鍋爐會消耗能源，而在鍋爐內部的煤炭燃燒能夠形成動力能源，而后轉化成為機械能，進而推動發電廠其他設備的正常運行。鍋爐由鍋爐本身和輔助設備組成，在其實際運行的過程中，燃料通過燃燒形成熱能，將鍋爐內部的水燒至沸騰，進而形成水蒸氣，并轉化成動能。在以上過程當中，若燃料能夠得以充分地燃燒，就能夠有效地提升功能，提高能量使用率。

2 火力發電廠運行過程中的問題分析

2.1 鍋爐運行問題

2.1.1 蒸汽參數

在火力發電廠發電的過程中，鍋爐的作用十分關鍵，不緊能夠為發電機提供所需的動能，同時，還能夠保證輔助工具的正常運行，所以，可以發現發電過程當中的運行狀態十分關鍵。因為，蒸汽機的蒸汽參數對發電廠的鍋爐會產生一定的影響，只有參數保持平穩，才能夠保證蒸汽機運行正常，并帶動發電機實現運行。另外，蒸汽參數平穩還能夠按照所確定的煤炭質量和機器負荷對耗煤量進行判斷，確保發電廠運轉的更加正常。

2.1.2 熱損耗

蒸汽功能是火力發電廠當中最關鍵的運轉動能，同時，燃料燃燒的過程所產生的熱能可以作為火力發電廠的運作根源。但是，在鍋爐運行的過程中，卻存在熱量流失的問題或者是熱量損耗。另外，由于煤炭燃燒的不完全，所以很容易浪費煤炭資源。

2.2 汽輪機運行問題

2.2.1 汽輪機

在汽輪機運行的過程中，很容易出現汽輪機高壓缸排氣量超過設計值的情況，使其高壓缸的工作效率不高，導致汽輪器的整體運行效率降低。

2.2.2 凝汽器真空不高

如果汽輪機的內循環水量不高，同時，汽輪機處于運行狀態，真空泵內部水溫相對較高的情況下，就會對實際的工作效率產生不利的影響。

另外，不同的加熱系統與汽輪機本身所具備的疏水系統很容易出現疏水閥門內漏的問題，所以，會增加凝汽器熱負荷，進而降低其蒸汽的利用率[1]。

2.2.3 軸封輔助系統

如果電廠汽輪機機組在啟動或者是停機的狀態下，其軸封壓力的變化比較明顯，并且在實際運行的過程中，汽輪機的高壓軸封氣密性與低壓軸封氣密性比較差的情況下，都會使得蒸汽泄漏并漏到凝汽器內部，對凝汽器的真空產生不利的影響，進而降低機組的工作效率。

3 火力發電廠優化運行的應對策略

3.1 鍋爐運行優化

3.1.1 優化蒸汽參數

只有確保鍋爐的蒸汽參數始終保持在穩定數值，才能夠實現鍋爐的正常運行，因此，相關工作人員需要對鍋爐參數的變化進行實時關注。而在火力發電廠當中，對蒸汽參數進行平衡的最佳工具就是保熱自動裝置，并且在火力發電廠自然循環粉煤爐當中，在主設備蒸汽溫度變化的同時也會使蒸汽參數發生變化。其中，在主設備蒸汽參數增加了11～15℃的情況下，所消耗的煤炭資源就會降低一克。所以，只有實現蒸汽設備保熱功能的正常性，才能夠使得鍋爐蒸汽的參數更加平衡與穩定，進而實現能源節約的目的。

3.1.2 優化熱損耗

燃料在燃燒的時候，出現資源浪費的關鍵原因就是熱量損失，而煤炭不完全燃燒也同樣會導致資源的浪費。所以，要想對火力發電廠熱損耗問題進行優化，也就是對煤炭質量進行優化，并且實現燃料燃燒過程和鍋爐自身裝置的全面優化。

第一，需要進行煤炭燃料各質量混合配比，進而找到最佳節能混合煤炭燃料配比。

第二，確保煤粉粗細程度的適度性。不一定越細越好，一定要將熱學實驗的最終結果為基礎，并且在燃燒的過程中，需要重視煤炭燃燒的變化規律，進而合理地調整燃料燃燒的方式，確保資源得到有效利用。另外，鍋爐排煙的問題也是導致熱損耗現象的主要因素，所以，一定要嚴格控制空氣系數，充分利用排煙風量表來檢測，并且合理控制風量的輸入大小。同時，應該盡可能通過當前的條件來防止漏風現象發生，并且保證爐內的氣壓相對較小。

3.2 汽輪機運行優化

3.2.1 優化回熱器方式

應該在加熱系統當中增加蒸汽冷卻、疏水冷卻以及U形管板倒立式高壓加熱器和U形管板臥式高壓加熱器。而蒸汽冷卻段則應該利用蒸汽凝結來加熱給水，同時，疏水冷卻可以使得給水的溫度提高，并且優化抽泣能量利用效率，在減小本身溫度的情況下，減弱下級抽氣排斥能力。所以，在兩者的共同作用之下，可以對加熱器端差變化的幅度進行合理地控制，進而改善其自身的經濟性。另外，因為各壓力型除氧器通常是以0.3%比例來直接排放蒸汽，所以，若不能夠采取優化措施來改善，那么必然會導致熱能西苑以及水資源被大量地浪費。

由此可見，優化回熱器方式具有重要的現實意義。其中，可以選擇使用超過300 MW的機組，并配備無頭除氧器，這樣就能夠有效地減少筒體應力以及出水含氧量。在此基礎上，可以有機結合噴嘴改造，提高其自過濾以及防堵塞的功能。采用這種方法不僅能夠降低能源消耗，同時，還可以緩解大氣污染以及排氣噪音的程度。

3.2.2 優化凝汽器真空

通過對循環水系統、軸封系統以及空氣系統進行排查以后，結合相關的數據信息來分析可以發現，導致凝汽器真空降低的主要原因包括以下四個方面：

首先，汽輪機內部的循環水量缺乏；其次，當汽輪機實際運行的過程中，真空泵內部的水溫處于較高狀態；

再次，疏水閥門有內漏的現象，所以，使得凝汽器熱負荷有所增加；

最后，凝汽器自身真空的嚴密性不理想，很容易導致氣測漏氣，導致凝汽器端的溫差過大，甚至會達到10 ℃的溫差。

因為凝汽器的冷卻面積、嚴密性以及清潔度都會對機組真空產生直接的影響，所以，在特定的負荷條件之下，凝汽器的真空和循環水溫度、流量之間存在一定的關系。若循環水溫度存在差異，則流量必然有區別，因此，一定要保證循環水泵運行的科學合理。具體的優化方法就是實現循環水泵運行的優化，若其正處于高負荷的工作狀態，那么可以雙循泵高速運行；若循環水的進水溫度或者是機組負荷出現變化的情況下，需要固定負荷區間，并且實現低速循泵和高速循泵的結合。在其處于正常運行的狀態時，需要按照不同的機組負荷以及循環水溫度來采取相應的循環水泵運行方式。

另外，也可以降低射水泵工作狀態下的水的溫度，使得出力得以提升。

在此基礎上，還應該重視安裝疏水系統管道與閥門的質量控制工作[2]。當汽輪器系統在日常運行的過程中，一定要對疏水系統管道與閥門進行定期地維護與檢修，并且全面創新疏水系統的泄漏檢測方法，進而使得汽輪機的運行效率得以提升。

3.2.3 優化給水泵

電動給水泵在火力發電廠的運行過程中，其運行的方式就是定速給水。而實現給水泵優化則可以實現汽輪機組的優化運行。而具體的優化方法就是要實現給水泵的曲線平移，進而對轉速的方式進行合理地調節。而在此過程中，下水泵實際運行的效果與其他的運行效果相比要更加優越，而且，下水泵運行可以更好地為氣動泵高效運行提供有力保障。

除此之外，還能夠以汽輪機組的凝汽器疏水方式來實現優化，并且開展性能與能耗的診斷實驗，進而實現給水泵的全面優化。

3.2.4 優化汽輪機輔機抽氣裝置

通常，火力發電廠常用的就是噴射式真空抽氣器，它的優點很多，可以劃分成兩部分，即蒸汽噴射器與空氣噴射器。兩種噴射式的真空抽氣器具有同樣的原理，但也存在差異。真空抽氣就是通過與壓力的利用來抽取真空，然而，空氣噴射器則需要通過高壓蒸汽來抽取真空。

另外，在部分火電廠，一般所使用的都是水環式的真空泵。將真空抽氣裝置與真空泵進行對比，它們本身都存在優缺點，所以，火力發電廠需要根據其實際情況來選擇出真空設備。在實踐過程中發現，抽真空裝置的結構相對簡單，而且本身性能是穩定的，成本不高，但是，最明顯的缺點就是實際的運行成本很高，導致嚴重浪費水資源，甚至會提高維護成本。而真空泵抽吸裝置則可以在特定的時間段內減少啟動時間，使得實際操作過程中的及其損耗得以降低。

另外，由于其功耗僅僅是抽氣機的33%，因此，在實際操作的過程中也很方便，不會浪費較多的水資源。然而，美中不足的就是投資的成本很高，而且蒸汽處理能力薄弱，進而嚴重影響真空系統運行的安全性，所以，很難為其正常的運行提供有力保障。

4 結 語

綜上所述，在火力發電廠的運行過程中，鍋爐的優化運行以及汽輪機的正常運行對于發電廠整體的優化程度具有關鍵作用。然而，在鍋爐和汽輪機的運行過程中，會因為多種因素而對其正常運行產生負面影響。因此，一定要對鍋爐與汽輪機運行過程中存在的問題予以重視，并且采取具有針對性的措施來進行及時處理與解決，進而不斷提高火力發電廠運行的安全性與經濟性，推動火力發電廠的高效正常運行。

參考文獻：

[1] 李芳明.火力發電廠優化運行問題及策略探究[J].科技展望，2015，（22）： 97-97.

[2] 于洋.對火力發電廠優化運行問題的若干思考[J].中國科技縱橫，2011， （7）：236.