火力發電廠汽機輔機現狀和優化措施分析

高 誠

（山西國金電力有限公司）

0 引言

在火力發電中，汽機輔機在其中發揮著重要作用，將會給整個發電系統運行效率和質量帶來一定影響。在火力發電中，汽機輔機能夠實現對煤炭的升溫處理，把煤炭資源轉變成蒸汽資源，從而將煤炭的化學能轉變成機械能。在火力發電中，需要保證機械設備運行質量和安全。然而在實際中，汽機輔機在運行方面，將會面臨各種技術性問題，汽機輔機在運行中容易受到各種技術因素影響，使得火力發電能量轉化效率下降，無法保證火力發電質量和效率。所以，結合汽機輔機運行現狀，提出相應的優化措施，對促進我國火力發電行業更好發展有著重要意義。

1 汽輪機組輔機優化運行的意義

汽輪機組作為一個高效的整體，在鍋爐運行中，把煤炭資源的化學物質轉變成蒸汽以后，由噴嘴快速進入到汽輪機組中，將其轉變成促進汽輪機組運行的機械能［1］。在此過程中，轉變相對比較復雜，需要在相關設備和機械的配合下進行。要想保證汽輪機組穩定運行，需要借助各項指標來對其運行情況有所了解，這些指標穩定性高低將會給整個機組運行安全帶來影響。通過改善汽輪機組運行性能，可以保證汽輪機組運行安全，滿足國家提出的節能環保要求。

2 火力發電廠汽機輔機運行現狀分析

2.1 汽機輔機運行整體性不高

在火力發電廠汽機輔機運行中，其性能發揮著重要作用，在當前人們生活中，隨著用電需求量的增高，給汽機輔機性能方面提出嚴格要求。結合當前我國火力發電運行情況來說，雖然我國在火力發電方面經歷較長時間，但是在汽機輔機性能改造方面實施時間短，當前的汽機輔機性能還無法滿足人們對電能的基本要求。與此同時，我國當前在火力發電過程中，通常處于一個比較分割地區發電狀態，沒有形成一個比較完整的火力發電系統運行網絡格局，在今后如果建立一個完整的火力發電網絡格局后，結合當前汽機輔機性能情況來說，還不能滿足火力發電發展要求，可能會給火力發電系統高效運行帶來一定影響［2］。

2.2 汽機輔機運行方案不合理

在火力發電過程中，應該結合用電需求，制定對應的發電與供電計劃，在這種情況下，應該對汽機輔機運行方案進行調整和優化。然而近幾年的發展，我國對用電量的需求隨之升高，汽機輔機運行方案依然缺少完善性，需要對其改革優化。但是，結合當前我國火力發電廠的汽機輔機運行情況來說，沒有對其優化處理，使得汽機輔機在運行上將會面臨一些問題。基于此，在火力發電廠運行中，汽機輔機管理人員不能結合設備運行情況制定對應的管理對策，汽機輔機運行和維護不到位，在某種程度上將會給火力發電廠正常運行帶來影響。除此之外，火力發電廠在汽機輔機管理和維護上，采用的對策不規范，汽機輔機方案優化缺少資金支持，導致一些可行性的優化方案無法在實際中落實，從而給火力發電廠運行效率和安全埋下隱患。

3 火力發電廠汽機輔機的優化策略

3.1 做好轉機的試轉工作

對于安裝和檢修完成以后的相關設備，需要做好試運行工作。試運行狀況良好，驗收通過以后，才能在實際中應用。在對轉機啟動之前檢查過程中，確定鍋爐風煙系統中各個風門擋板和對應的傳動機已經完成檢查工作，并且能夠安全運行，確定風煙管道內部、鍋爐內部無人工作和檢查，把人孔門、檢查孔密封處理，在完成轉動機和相關電氣設備檢查工作以后，需要將相應的工作票及時回收，認真標注，檢修人員已經完成驗收的設備能夠正常運行，現場滿足轉機工作要求。電動機、轉機等零部件安裝穩定，軸端裸露位置需要設有保護罩，和聯軸器充分連接。電動機連線盒、電纜頭、電動機接線等位置良好，轉動機和相關設備都滿足啟動前的相關要求。

在鉆機試運行過程中，各個部門及工作人員需要參與到現場，做好現場的檢查、驗收等工作，對于安裝完成和修理后的轉機，在電動機和機械部分連接之前，需要開展電動機單獨運轉工作，檢查轉動方向，在保證事故按鈕正常運行以后，連接機械試運行。在各個轉動機空載運行過程中，盤上需要注意啟動電流在最大值的持續時間和空載電流值。在機械試運行過程中，逐漸將負荷提升到限定數值，電流不可出現超出限定值的狀況，注意對機械內部各個設備運行情況進行檢查，判斷是否存在異常或者聲響，查看是否出現漏油或者漏水等狀況，軸承溫度升高到規范范疇內，振動等數值均滿足相關要求，電動機電流運行正常，不會出現各種故障問題［3］。

對于轉機運動方向應該做到正確合理，電流增產，負荷調節靈敏，執行過程中不會出現卡澀現象，擋板安裝位置合理，軸承在運行過程中不會出現異常現象。軸承油位正常，不會伴隨漏油、漏水等狀況，冷卻裝置完整。對于軸承溫度，控制在合理范疇內，振動滿足相關要求，如果沒有要求的，需要按照下述內容嚴格執行：

1）滑動軸承，機械側不可大于70℃，電機側不可大于80℃。

2）滾動軸承，機械側不可大于過85℃，電機側不可大于95℃。

3）在每個軸承獲得的振動值，不得大于下述數值，轉機軸承振動值合格標準見下表。

表 轉機軸承振動值合格標準

6kV電動機在正常運行環境下，允許冷態啟動兩次，每次間隔應大于5min；熱態啟動一次，其中6kW以下電機停止2h，6kW以上電機停止4h為冷態，連續運行1h以上為熱態。只有事故處理和啟動時間不超過2～3s的電機才能啟動一次以上。對于500kW以上的電機，動平衡試驗期間的啟動時間間隔應控制在2h以上。

3.2 循環水泵的優化

在汽輪機組和冷卻水溫度控制在標準范疇內時，凝汽器中壓力將會根據水流量的改變而改變，這種變化將會給循環水泵運行帶來一定影響。在循環水流量比較高的情況下，凝汽器壓力將會下降，在這種情況下，機組出力隨之升高，循環水泵的能源消耗量增加，在水流量達到一定標準情況下，因為水泵的能源消耗量的升高，使得和機組出力的增加值相對抵消。基于此，循環水流量升高，容易導致汽輪機組出力增加值和水泵能源消耗值存在較大偏差，凝汽器運行壓力將會發生一定變化，讓循環水泵處于一個穩定的運行狀態。在實際中，火電廠汽輪機組配套循環水泵在數量上有一定要求，使得循環水流量不能做到充分調節，為了讓水泵運行方式得到優化處理，需要根據當前水泵臺數確定對應的運行方式。通過對不同循環水泵組合確定凝汽器最佳性能，并對循環水泵流量和能源消耗量進行檢測，根據循環水溫度變化和機組負荷變化情況，尋找最佳的循環水泵運行方式。在本次探究中，選擇的是2×350MW機組，對循環水泵優化運行效果進行調查和分析。本機組的各個機組配有兩個不同型號的循環水泵，兩臺機組的循環水泵系統均采用的是聯絡管方式，在該機組循環水泵運行中，運行組合方式有1機1泵、2機2泵、2機3泵等［4］。要想保證機組運行的安全性和確定性，一般采用的是2機2泵和2機3泵的運行方式，兩臺循環水系統的聯絡門處于開啟的狀態，這樣可以確保其中一個水泵出現故障問題時，另一個系統能夠正常運行。

3.3 脫硫系統的優化

本案例采用爐內一次噴鈣、爐外半干法循環流化床二次脫硫的方法。爐內脫硫效率大于93%，爐外脫硫效率大于90%，總脫硫效率大于99.3%。爐外脫硫采用循環流化床半干法煙氣脫硫除塵一體化工藝（以下簡稱脫硫除塵裝置）。來自空氣預熱器的未經處理的煙氣從底部進入吸收塔，凈化后的含塵煙氣從吸收塔頂部橫向排出，之后進入脫硫袋式除塵器中，布袋除塵器后的煙氣通過引風機排至煙囪。在設計BMCR過程中，需要按照以下要求進行：硫含量1.8%，脫硫塔入口SO2濃度775mg／nm3，標準干燥，氧氣含量6%，出口SO2濃度小于35mg／nm3，標準干燥，氧氣含量6%。

在爐外脫硫除塵脫汞裝置設計過程中，一般采用的是半干法脫硫，使用的吸收劑主要以消石灰為主。在罐車作用下將生石灰粉運輸到指定位置，通過密封罐車將生石灰運送到生石灰倉中，通過生石灰倉底部的稱重裝置和干式消化裝置，把生石灰轉變成消石灰，經過氣力傳輸將其傳送到消石灰倉。結合SO2排放濃度要求，做好消石灰轉變過程的控制過程，適當地控制好下料量，通過進料空氣斜槽將其導入到吸收塔中，完成脫硫反應工作。布袋除塵器的作用就是將脫硫灰進行收集，將其利用空氣斜槽傳送到吸收塔中，完成進一步反應，促進吸收劑使用率的提升。對于BMCR工況，吸收塔入口和布袋除塵器出口之間的阻力不得超過3700Pa，并且除塵效率大于99.97%［5］。

4 結束語

總而言之，在火力發電廠運行過程中，汽機輔機在其中起到了關鍵性作用，將會給整個火力發電廠運行發展帶來直接影響。在火力發電過程中，對煤炭資源加熱處理以后生成蒸汽熱能能源，在此環節中，化學能量轉變成機械能量，所以火力發電需要在相關設備的作用下穩定運行。但是，當前在火力發電過程中，汽機輔機在技術方面將會存在一些問題，汽機輔機各項技術指標將會給火力發電能源轉換帶來一定影響，從而無法保證火力發電效率和質量。基于此，需要結合當前汽機輔機運行狀況，采取相關措施，實現汽機輔機的穩定運行，具有現實性意義。