火力發電廠汽機輔機的優化運行

寸永江

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

【關鍵詞】火力發電廠;汽機輔機;優化運行

引言

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

1、火力發電廠汽機輔機的概述

1.1汽機輔機的組成部分

當前我國火力發電廠中的主要汽機輔機設備分為三種，主要是抽氣設備、冷卻設備和凝氣設備。首先是抽氣設備，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，實用并且經濟。而射汽式的模式是相對復雜的，且操作性能差，經濟效果不明顯。但是射水式系統也存在有缺點，是需要大的占地面積，以及消耗量極大，嚴重影響其使用效果。

其次是火力發電廠中汽機輔機中的冷卻設備。火力發電廠中存在有兩種形式的供水系統：開式和閉式。其中開式是直流供水系統，閉式是循環供水系統。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勢，使其在使用時能夠方便的運行，并且可以節約投資的成本。同時也會存在缺點，例如其使用時需要很大的占地面積。

最后是凝氣設備，這種設備由循環、凝汽器和抽水設備以及凝結水泵這幾部分組成的。凝氣設備能夠回收工質之后形成循環的機制，還可以在真空的情況下對凝結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，不斷的提高汽機循環的熱效率。當負荷情況產生變化的時候，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不能凝結的氣體的時候，會對設備的運行產生負面的影響，影響經濟效益。

1.2汽機輔機系統的問題

當前隨著我國經濟的高速發展，我國火力發電事業使用的汽機和輔機的設備逐漸縮短和世界發達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和管理水平的影響，使得在系統性能和設備使用管理方面我國的汽機輔機系統嚴重落后于發達國家的平均水準。這些問題主要表現在以下幾個方面：首先是火力發電廠嚴重的忽視了其中管道網絡的性質，雖然當前在火力發電廠中汽機輔機系統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。這使得在管網和輔助設備結合之后，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化還不能達到很高的水平，對于世界的先進技術開發程度有限。最后是汽機輔機本身的問題，其具有多樣性和復雜性，使其在一定程度上不容易研發出完善的優化方法和技術。

2、火力發電廠汽機輔機的優化運行對策

2.1優化火力發電汽機輔機給水泵

給水泵作為火力發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，在使用時根據火力發電廠具體情況而定。一般而言，單個火力發電廠或者首次啟動的電廠會優先選擇汽輪機式拖動方式，根據實踐可知，在設備運行中汽動泵的轉速可以穩定在每分鐘3000轉，保證水泵的循環運行，在運行中若出現低負荷問題，也不能關閉汽動泵，避免部分蒸汽浪費現象的發生，給火力發電廠造成不必要的損失。因此要對汽輪機式拖動進行優化，具體方法主要有：①針對低負荷運行時間長的問題，優化使用電動泵;②針對高負荷運行問題，優化使用汽動泵，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節，不受運行機組產生負荷的影響，速度是不變的，流量也不變，這對于低負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，不同的負荷下進行速度的調節，使其在低負荷運行下降低功率，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優化火力發電汽機輔機加熱器

加熱器作為火力發電廠汽機輔機的另外一個重要設備，在一定程度上影響汽機輔機的正常運行。在實際工作中，汽輪機內的抽汽壓力有不同的級別，相應的功率也不一樣。一般而言，若抽汽壓力變大時，能級相應增大。目前火力發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熱系統端差的變化，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。因此對加熱器的優化要遵循“傳熱端差合理”原則，同時根據具體情況對加熱器進行相應的調整。

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、結束語

綜上所述，汽機輔機作為火力發電廠的重要設備，在火力發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化、優化方案不完善、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投入，不斷優化汽機輔機的抽氣設備、給水泵以及加熱器等。總之，由于發電量的增加，火力發電廠汽機輔機存在一定的問題，相關工作人員要制定相應的優化措施，不斷優化汽機輔機，保證火力發電的正常運行，提高供電的穩定性。

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（作者單位：神華國華孟津發電有限責任公司）