火電廠汽機運行中常見問題及措施分析

林覺椿

摘 要：汽機是火電廠發電進程中重要的一部分，對電能供應與發電運行工作發揮著重要的作用。現階段，我國科學技術持續更迭換代，對機組運行情況有著更高的要求，但是汽機運行中仍然存在性能不高、運行方案不完善等問題，使其難以符合火電廠發電需求，因此亟待加強汽機的優化運行。本文針對火電廠汽機基本情況展開論述，并提出一定的經濟運行策略，希望能夠確保火力發電廠汽機的穩定運行，促進電力事業的長遠發展。

關鍵詞：火電廠;汽機運行;問題;措施

一、火電廠汽機運行中存在的問題

科學技術不斷更迭換代，經濟社會穩步發展，我國火力發電廠的汽機設備升級改造，其設備運行效能已經逐漸與發達國家縮小了差距，為我國社會生產與人們工作生活提供足夠的電力供應。然而，在汽機的運行中，仍然不可避免的受到各種外界因素的影響，例如電力共組人員缺乏專業素質與技能等，設備管理情況較差，致使汽機在實際的運行中性能存在一定的問題。具體表現為：

1、火力發電廠運行中，汽機使用性能相對較低。現階段，我國社會發展中對于用電量的需求不斷上升，因此對火力發電廠汽機的運行性能有著較高的要求。然而，即使當前火力發電技術已經不斷改造升級，但是仍然無法支撐火力發電的需求。與此同時，火力發電廠的管網性能較低，一旦汽機與管網結合，將對汽機的運行性能造成嚴重的影響，大幅影響到火力發電廠的運行經濟性。

2、火力發電廠汽機的實施方案不完善。當前，我國用電量持續增加，火力發電廠若想充分滿足用電需求，則應該不斷調整汽機的運行效率。然而，由于汽機本身的結構復雜，操作存在一定的難度，導致不能適應制定出的實施方案或者不能完全執行，致使汽機運行達不到理想狀態和理論參數。故此，火力發電廠汽機的運行方案需要根據需求變化不斷改進優化，隨時調整實施方案以保證汽機盡量高效運轉。

3、汽機運行缺少足夠的資金支持。當前，社會用電量需求不斷增加，火力發電廠運行中面臨著各種難題與挑戰。由于很多火電廠汽機運行中缺少足夠的資金支持，使得汽機不能按實際需求和性能優化方案進行改進的，甚至影響到火力發電廠的穩定運行。

二、影響火電廠汽機運行效果的因素分析

1、主汽/排汽參數。就發電熱力循環而言，蒸汽初壓與初溫是影響熱力機組性能的2個主要參數。通過提高初壓與初溫可使蒸汽動力循環的平均吸熱溫度升高，進而讓循環熱效率提高。在蒸汽初參數確定的前提下，讓汽輪機的實際排汽壓力降低，這樣可降低循環放熱過程的平均溫度，這樣也能提高汽機熱循環效率，但在提高初壓與降低排汽壓力的情況下，通常也會增大汽輪機末級濕度，造成濕汽損失增大，排汽濕度的過大，也會縮短末幾級葉片的壽命，最終會對汽輪機的安全運行造成影響。

2、再熱系統參數。為有效處理排汽濕度過大問題，人們通常會加入中間再熱循環，該種循環主要是把蒸汽從汽機某級后引到鍋爐然后再進行加熱，讓蒸汽溫度提高后，再把蒸汽送至汽輪機后面級內，讓其繼續做功。通常情況下，再熱工質的吸熱溫度一般會比主汽工質高。再熱對汽機機經濟性的提高，通常表現在：①讓末級濕度降低，讓濕汽損失減小，讓低壓缸效率提高。②讓工質的加權平均吸熱溫度提高。

3、回熱系統參數。在實際生產中，抽汽級數、各級抽汽壓力、抽汽燴值、各加熱器進出口給水溫度以及燴值等，這些都是回熱系統的主要參數。通過給水回熱，一方面可減少汽輪機排入凝汽器的蒸汽量，進而降低汽輪機冷源損失;另一方面還可把工質在鍋爐內的平均吸熱溫度提高，讓鍋爐內部的傳熱溫度差降低，進而減少做功能力損失。

三、解決火電廠汽機運行中問題的措施

1、優化火力發電廠汽機抽汽設備。在火力發電廠的實際運行中，汽機占據著重要的地位，并發揮著不可取代的作用。作為凝汽器抽真空裝置，汽機的運行情況關系著機組的安全穩定運行狀態。故此，強化真空泵系統顯得尤為重要，不管是關閉汽機，還是開啟汽機都應該始終保證凝汽器的真空狀態。在火電廠的正常運行中，最為常見的應用設備是真空噴射器，主要分為噴射器、蒸汽噴射器兩種，雖然所運用的媒體不同，但是實際運行的原理是殊途同歸的。兩者都存在一定的優勢與缺點，其中抽真空裝置構造較為簡單，操作便捷，運行性能穩定，制作成本較低，但是實際運行成本與維護成本較高，甚至容易導致浪費水資源的現象;而真空泵具備啟動時間段、機械化操作強、運行功率低等優勢，但是同時具備前期投資多，蒸汽處理弱等缺點，對真空系統的運行情況容易造成一定的威脅。在火力發電廠的實際運行中，需要按照自身的實際條件與運行情況選擇合適的汽機抽汽設備，確保發電廠機組的穩定運行。

2、優化汽機的回熱加熱器。若想確保火力發電廠機組的穩定運行，則應該根據實際情況來設計操作各級加熱器，不管哪級加熱器故障切除都將導致整個汽機及熱力系統效率降低，直接降低了火力發電廠的發電效率。加熱器的端差是加熱器效能的直接體現，如何維持較低的端差又不影響安全運行是研究的方向。要得到低端差勢必要維持加熱器高水位穩定，這就需要我們的調節系統足夠精確和線性，才能既保證安全又保證高效。而國產調節系統在這精細度方面是不過關的，特別是這種低流量低水壓的不起眼地方更為突出，還需要不斷投入研發制造出更優秀的產品來讓我們使用。當然也可以直接采購國外的先進成熟產品，勢必成本也會大大高。那么優化的方式也可以變通，在重要的設備使用可靠性和精細度更高的國外產品，在初調或者要求不高的地方使用國產設備，兩相集合找到效能與投入的平衡點，出發點還是在于使用者的需求。再加上制定相應的操作規范和管理制度，多管齊下降本增效。

3、優化汽機的運行模式。在火力發電廠汽機中有大量水泵，應該按照發電廠的不同發電需求應用不同的運行模式。按水泵的工作方式主要分為兩種類型：定速泵、變頻泵。其中定速泵應用最為廣泛，包括電動給水泵也使用定速泵（通過液力耦合器改變給水泵轉速）。定速泵使用的是定速電機，造價低方便制造，安裝調試簡單，控制系統也不復雜。然而一旦定速泵的裝置出現低負荷運行的情況，將會造成嚴重的資源浪費情況，主要表現在節流損失大幅上升，泵組效率下降。故此，對水泵進行變頻改造是極其有效的提升辦法，原因在于變頻電機及其附屬設備能夠在不同工況輸出不同轉速和功率，保證正常使用的前提下還沒有節流損失，大大提高了效率。但變頻裝置造價高、設備體積大、安裝維護難度高、控制系統復雜，所以要按需安裝做到效益最大化。在控制成本和維護難度的前提下，定速和變頻泵組綜合采用。

4、優化汽機給水泵。事實上，火力發電廠運行中，電動給水泵是耗電量最大的設備，所以若想保證汽機機組的經濟運行，則應該加強電動給水泵耗電量的控制。除了變頻改造外，還有更經濟的汽動給水泵組可以采用。具體優化措施有：①處于啟動爐供汽或者臨機運行狀態下，采用前置泵為鍋爐提供水源升溫升壓;②如果汽包壓力大于0.8MPa時，則應該借助于沖動小輪機帶動汽動給水泵來為鍋爐提供水源，減少電動給水泵的使用時間。當然電動給水泵反應迅速，作為緊急備用使用，在異常情況下可以保證安全還是必不可少。成本控制前提下可以削減電動給水泵的容量，但是不能不設置電動給水泵。

結束語

總之，火電廠作為電能生產的重要部門，其特殊性對能源消耗量也較大，所以在這競爭白熱化的態勢下，需要采取切實可行的節能措施，強化汽輪機的節能運行，確保其以最小的能源消耗，實現經濟效益的最大化。

參考文獻

[1]王毅.火力發電廠汽機現狀及優化策略[J].電子世界，2019（14）：367-369.