火力發電廠汽機輔機的優化運行探討

文/祁偉 國家電投平頂山平東熱電有限公司 河南平頂山 467000

火力發電廠汽機輔機的優化運行探討

文/祁偉 國家電投平頂山平東熱電有限公司 河南平頂山 467000

近年來，在我國國民經濟的快速發展以及改革開放不斷深化的背景下，能源短缺問題日漸嚴重；與此同時，我國電力系統面臨的壓力也越來越大。其中，火力發電廠肩負著重要的發電任務，而汽機輔機作為火力發電的重要組成部分，在火力發電中起著至關重要的作用，汽機輔機的運行效率直接關系到我國電能的使用。本文在分析汽機輔機運行問題的基礎上，進一步探討汽機輔機的優化策略，希望以此為火力發電廠相關工作的優化提供有效建議。

火力發電廠；汽機輔機；優化策略

電力是我國經濟快速發展過程中不可缺少的重要一環，是最主要的能源保障。隨著社會經濟的發展，火電廠發電量也逐年在增加，對汽機輔機的要求也越來越高。為了不影響火力發電廠的發電效率，對火力發電廠的汽機輔機運行不斷進行優化，提高輔機的運行效率，對我國的電力工業發展具有十分重要的意義。

1、火力發電廠汽機輔機存在的問題

1.1 汽機輔機的組成部分及其優缺點

汽機輔機本身具有多樣性和復雜性，在一定程度上是比較難制定優化的方法和技術來提高其運行效率。現階段，我國火力發電廠的主要汽機輔機設備共有三種，分別是抽氣設備、冷卻設備和凝氣設備。作為汽機輔機的重要組成部分，這些設備的好壞對汽機輔機的作用至關重要。（1）抽氣設備：抽氣設備主要分為容積式真空漿抽氣機和射流式抽氣機兩種模式。其中，容積式真空漿還可分為液環式和離心式。射流式抽氣機分為射汽式抽氣機和射水式抽氣機，分別利用高壓蒸汽和水壓來進行工作。兩種射流式抽氣機比起來，射水式抽氣機模式使用起來比較簡單、維修方便、經濟實用等特點，但美中不足的是射水式抽氣機占地面積和消耗量大，從而影響了使用效果。而射汽式抽氣機相對而言比較復雜，操作性能差，且經濟效果不明顯。（2）冷卻設備：在火力發電廠中存在直流供水（開式）和循環供水（閉式）兩種供水系統。其中，閉式又可分為噴水池和冷卻水池兩種類型，其中的冷卻塔在正常情況下進水的水溫需要保持在8℃-10℃之間，而冷卻水的水溫需要保持在5℃-10℃之間，在水進行冷卻時，由于橫流塔具有一定的優勢，如操作起來方便、節約成本等。但同樣也存在著占地面積大的缺點。（3）凝氣設備：凝氣設備由循環、凝汽器、抽水設備和凝結水漿幾部分組成，凝器設備的制冷劑在回收機制形成后不僅可以進行循環，在真空的情況下除去冷凝水中的氧，還可以渦輪排氣時形成真空狀態，提高熱機的效率。但凝器設備也存在著一定的不足，當空氣進入冷凝器或者在冷凝器中不能凝結氣體時會對設備造成損害，影響經濟效益[1]。

1.2 汽機輔機的優化技術不完善

隨著時代的進步，火力發電廠的汽機輔機優化技術也需要不斷的完善。然而就目前來看，部分火力發電在引入新技術的投入還不是很注重，而社會隨著經濟的發展又對電力系統的要求越來越高。由于火力發電廠汽機輔機是一種相當復雜的機械設備，其工藝要求高，發電行業承受的壓力也越來越大，同時，正是由于我國當前的用電形式比較嚴峻，其資金投入也涉及到方方面面，在對汽機輔機的優化技術運行上，沒有得到一定的重視。如果不注重完善火力發電廠汽機輔機的優化技術，在這日益激烈的市場競爭下注定會被淘汰[2]。

2、火力發電廠汽機輔機的優化策略

2.1 優化汽機輔機的抽氣設備

選擇有效的抽氣設施，有利于凝汽器真空抽氣機系統實現優化利用，把汽輪機排出來的蒸汽凝結成水，使鍋爐實現重新工作。凝汽器真空抽氣系統是汽機輔機中重要組成部分，它系統內部非常復雜，但是無論設備是在停機還是啟動運行的狀態下，機組都必須安裝抽氣設施，確保整個機組的安全、有效運行，發揮著非常重要的作用。因此，這就對抽真空設備提出了更高的要求，優化汽機輔機的抽氣設備就可以優化真空抽氣裝置的運行，從而保證汽機輔機的正常運行。

2.2 優化汽機輔機給水漿

給水漿是火力發電汽機輔機的重要組成部分之一，主要作用是為了把除氧箱里面抽出來的水使其壓力升高，然后把水運送到鍋爐中。目前，給水漿的推動方法主要有兩種：分別為電動機推動和汽輪機推動，火力發電廠根據不同的情況選擇不同的推動方法。電動機推動水漿分為恒速和變速兩種方式，通過給電動機推動給水漿裝置耦合器，就可以在不同的負荷下可以進行速度調節，這樣就可以在低負荷運行時降低功率，減少浪費，但一般在大容量水漿中才會使用電動機推動給水漿。而普遍火力發電廠在首次啟動時都會優先選擇汽輪機推動給水漿。汽輪機推動給水漿在運行中轉速可以穩定在每分鐘3000轉，保障水漿的循環運行，但是，如果在運行過程中出現低負荷問題，就關閉不了給水漿，容易造成蒸汽浪費。因此，優化汽輪機推動給水漿勢在必行。其主要可以通過：（1）在高負荷運行時，優化汽輪機推動水漿的使用。（2）根據低負荷運行的時間，優化電動機推動水漿的使用[3]。如圖1所示，為同等級汽輪機輔機高壓加熱工作流程圖示。

2.3 優化汽機輔機加熱器

加熱器是火力發電廠汽輪機輔助設備中最重要的設備之一，在汽機輔機設備的正常運行中起著至關重要的作用。加熱器的每一部分都會參與到機組的運行中去，如果加熱器出現問題，直接影響到汽機輔機的正常運行。由于在實際工作當中，汽輪機抽氣的壓力也是具有各種級別，不同級別的壓力在汽輪機內的功能也就不一樣，當壓力越大，其功能級別就越高。在加熱器系統中的抽氣壓力較低時，汽輪機的運行會逐漸提高其壓力的大小，從而增大抽氣的作業功能。因此，可以通過回熱系統的端差變化來檢查加熱器，當加熱器增加傳熱端差，出水溫度就降低，自身的抽氣量也隨之減少。當加熱器降低傳熱端差時，出水溫度就上身，自身的抽氣量也隨之增多。在優化汽機輔機加熱器時必須遵循“傳熱端差合理”的原則，同時根據汽機輔機的實際情況對汽機輔機做出相應的調整。

圖1 同等級汽輪機輔機高壓加熱工作流程圖示

結語：

通過本文的探究，認識到在我國電力事業高速發展的現狀下，優化火力發電廠的汽機輔機運行對促進我電力事業的發展有著非常重要的作用。因此，便有必要對汽機輔機的抽氣設備、汽機輔機給水漿、汽機輔機加熱器加以優化。相信從以上方面做好，火力發電廠汽機輔機將能夠實現優化改造，進一步為從我國電力事業的良性發展奠定堅實的基礎。

[1]岳建華，謝建民,朱延海,等.火力發電廠給水泵再循環控制系統優化研究[J].中國電力,2014,09:11-17.

[2]吳飛.汽機熱力系統運行優化[J].黑龍江科技信息,2015,22:15-16.

[3]李明,楊秀文,陳莉.火電機組節能降耗技術措施[J].山東電力高等專科學校學報,2009,01:54-59.

祁偉（1987.3.15-），男，籍貫河南焦作，本科，畢業于河南理工大學萬方科技學院材料科學與工程專業，助理工程師。