簡述電廠設備運行與維護

三峽電力職業學院　沐　影

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簡述電廠設備運行與維護

三峽電力職業學院沐影

【摘要】電廠設備運行與維護是將熱能動力裝置方向和電力工業相結合，是國民經濟與社會發展的基礎產品的衍生物。黨的十七大報告中提出了將實現節約資源、善待環境的社會作為工業化、現代化發展的重要方向。如何優化電廠設備安全運行下的經濟性，更好的做好維護工作，避免重大事故的發生，將是落實國家的能源戰略，推動國家電網又好又快發展，進一步推進電力體制改革的重要因素。

【關鍵詞】電廠設備運行與維護；電力

1　電廠設備運行與維護的意義

我國電力行業具有多樣化，規模大，應用范圍廣等特點。電廠有火電站、水電站、核電站、太陽能發電和風能發電等多種形式。以火電站最早，數目最多，核電站發展最快，太陽能和風能等可持續能源發電多受地域氣候的限制。安全生產是所有電力行業都必須遵守的總原則，一旦發電設備事故，不僅對企業生產造成嚴重的經濟損失，供電用戶生活陷入癱瘓，更常常伴隨重大的人員傷亡。在單機容量日益增長的趨勢下，大型機組落實安全運行，是電力系統的重中之重。近年來大型機組嚴重的設備損壞等事故時有發生。因此電廠設備運行與維護對于電力的安全具有重大的意義。

2　電廠設備運行與維護的現狀

“十二五”顯示，火力發電仍是我國電產業的主要形式，占有主導地位。雖然煤炭的使用減少，導致了火力電發展增長率降低，但未來，伴隨環保技術的提高，生產電的成本降低，電力優勢越來越突出，市場需求增加，火力發電行業人有廣闊的宏圖。節能環保已經成為時代進步的理念，引導我國電力工業結構調整方向積極，推進產業結構優化升級。實施“上大壓小”政策，關閉大量能效低、污染重、相對效益低的小型火電廠，加快優勝劣汰的腳步，實現國內火電設備的更新換代，市場需求的提高。電廠設備運行與維護更加規范，自動化程度更高，不斷引進新的技術。

3　火力發電的運行

3.1電廠分類

火力發電的種類繁多。（1）按燃料分：燃煤發電廠，燃油發電廠，燃氣發電廠，余熱發電廠，以垃圾及工業廢料為燃料的發電廠；（2）按原動機分凝氣式汽輪機發電廠，燃氣輪機發電廠，內燃機發電廠，蒸汽—燃氣輪機聯合發電廠等；（3）按輸出能源分凝汽式發電廠（只發電），熱電廠（發電兼供熱）；（4）按蒸汽壓力和溫度分低溫低壓電廠（1.4MPa，350度），中溫中壓發電廠（3.92MPa，450度），高溫高壓發電廠（9.9MPa，540度），超高壓發電廠（13.83MPa，540度），亞臨界壓力發電廠（16.77MPa，540度），超臨界壓力發電廠（22.11MPa，550度）；超超臨界壓力發電廠（31MPa，600度）（5）按發電廠裝機容量分小容量發電廠（100MW以下），中容量發電廠（100—250MW），大中容量發電廠（250—1000MW），大容量發電廠（1000MW以上）。

3.2組成設備及系統

鍋爐、汽輪機、發電機是火電廠中的主要設備，亦稱三大主機。相輔其工作的設備即為輔助設備或輔機。連接主機與輔機間的管道和線路等統稱為系統。現代化火電廠是一個復雜而又巨大的電能與熱能的生產工廠。由燃料系統、燃燒系統、汽水系統、電氣系統和控制系統5大系統組成。廠房內設有最主要的鍋爐、汽輪機和發電機。主變壓器和配電裝置一般設在獨立的建筑物內或戶外，其他輔助設備如給水系統、供水設備、水處理設備、除塵設備、燃料儲運設備等，有的設在主廠房內，有的則在輔助建筑中或露天場地。如燃煤的輸送系統、水的化學處理系統、灰漿的排放系統等火電廠其他輔助生產系統，也是必不可少，與主系統協調工作，相互配合實現發電。

3.3基本原理

火力發電廠的基本原理實質是能量的轉換，具體為燃料在鍋爐中燃燒將其化學能轉變為蒸汽的熱能，蒸汽在汽輪機中膨脹加速將其熱能轉變為汽輪機轉子旋轉的機械能，汽輪機帶動發電機旋轉將機械能最終轉變為電能，實現發電。

我國火力發電廠的燃料主要是煤。火電廠基本生產過程是煤在鍋爐中充分燃燒釋放熱量加熱鍋爐中的水，產生高溫高壓蒸汽，蒸汽通過汽輪機的各個汽缸，膨脹做功將熱能轉化為轉子旋轉的動力，汽輪發電機組轉動輸出電能。電的產生離不開燃燒系統、汽水系統和發電系統的作用。

由輸煤、磨煤、粗細分離、排粉、給粉、鍋爐除塵、脫硫等組成的燃燒系統的好壞直接影響電廠的經濟效應。要實現煤的充分燃燒，首先從煤場由皮帶輸送機將煤通過電磁鐵、碎煤機后送到煤倉間的煤斗內,再經給煤機到磨煤機進行磨粉，磨好的煤粉通過空氣預熱器產生的熱風，送煤粉至粗細分離器，合格的煤粉經過排粉機送至粉倉，不合格的煤粉送回磨煤機，經給粉機煤粉由噴燃器至鍋爐內進行燃燒。產生的煙氣經電除塵脫粉塵再至脫硫裝置，經石漿噴淋脫出硫后經吸風機送至煙筒排入大氣，避免空氣污染。

由鍋爐、汽輪機、凝汽器、高低壓加熱器、凝結水泵和給水泵等組成的汽水系統，具體包括汽水循環、化學水處理和冷卻系統等，是發電的動力來源。具體為水在鍋爐中加熱成水蒸汽，經過熱器加熱變成過熱蒸汽，再通過主蒸汽管道進入汽輪機，整個過程蒸汽不斷膨脹做功產生高速流動帶動汽輪機的轉子轉動，再帶動發電機旋轉發電。

由副勵磁機、勵磁盤、主勵磁機（備用勵磁機）、發電機、變壓器、高壓斷路器、升壓站、配電裝置等組成的發電系統，要實現發電，必須由副勵磁機（永磁機）發出高頻電流，再經過勵磁盤整流，送至主勵磁機發出電后經調壓器及滅磁開關通過碳刷送至發電機轉子，旋轉其定子線圈感應出電流，電流經發電機一分為二，一路送至廠用電變壓器，另一路則送到SF6高壓斷路器，經其送至電網。

3.4設備運行與維護

啟動、停機、經濟運行、故障分析與處理是火電運行的主要方面。保證安全性、經濟性和電能的質量是火電運行的基本要求。運行人員要求能在任何情況想冷靜正確的下達指令，確保機組安全經濟運行。

安全運行無法保證，就會造成人員傷亡、設備損壞和事故，不能向用戶持續供電，造成巨大的經濟損失。要保證安全運行的基本要求必須做到以下幾個方面：（1）確保電廠設備的制造、安裝、檢修質量；（2）嚴格遵守調度指令要求，按照運行的規章制度對設備的啟動與停機以及變負荷的進行操作；（3）確保監視和各項運行參數記錄完善準確，以便盡早發現運行偏差和異常現象，并及時排除故障；（4）嚴格按規章制度進行巡回檢查，監視運行設備和系統是否處于穩定狀態，以便及時發現故障原因，采取預防措施；（5）按要求定期測試各項保護裝置，以確保其動作的安全可靠和準確。

電廠運行的主要費用是燃料消耗產生的，如何提高其效率是實現經濟性運行的必然要求。可以通過采取滑參數啟停、加強燃料管理和設備的運行管理、定期檢查設備狀態和運行工況減小熱損失、根據各類設備的運行性能及其相互間的協調、制約關系維持最佳綜合經濟效和負荷變動時按機組間最佳負荷分配方式進行增、減調度來實現。滑參數啟動可以縮短啟動時間，具有傳熱效果好、帶負荷早、汽水損失少，使機組快速冷卻，縮短檢修停機時間，提高設備利用率和經濟性等優點。

確保電廠安全經濟運行下，還要保證電的質量，即保持電壓和頻率的額定值在變負荷化下不變，以滿足供電用戶的要求。

電廠鍋爐、汽輪機、發電機間具有極為密切的關系。任何一個環節出現故障都會影響電廠的安全經濟運行。大型火電廠為保證設備的正常運行，在重要位置設有大量的監測的儀表，用來監視電廠設備運行狀況和主要參數，同時還設有自動控制裝置，以便及時地對主輔機設備進行調節。維護人員的主要工作是巡檢，定時定項按規定做好記錄，并上報，實時掌握機組的運行情況，能正確處理緊急情況，并按要求定期對設備進行試驗切換和檢修。現代大型火電廠已采用了先進的計算機分散控制系統，通過它可以對整個生產過程進行自動的調節控制，即根據不同工況協調各設備，自動化水平達到了新的高度。同時為了保證設備安全經濟運行，制定運行規程和規章制度并要求嚴格按照其執行。

4　火力發電事故預防及處理措施

火力發電發生事故會造成巨大的經濟損失和人員傷亡，為確保設備的安全運行，必須制定相應的預防措施和切實可行的事故預處理方案并嚴格加以執行。采取預防為主的思想，結合事后處理辦法。要求工作人員必須嚴格按照規定做好運行和維護工作，認真學習相關事故案例處理辦法，能根據事故原因，分析正確處理。一旦遇到應沉著冷靜按規程，正確處理，并會緊急停機。并盡快恢復發電機組的運行，從而將事故損失降到最低限度。

5　結束語

火力發電在國民經濟中占有重要地位，同時也是污染氣體的主要來源。隨著人對社會和自然認識的不斷深入和提高,節能和環保意識的不斷增強，火力發電急需一場技術革新，完善電廠設備運行和維護，適應環保的要求。如何實現轉型和發展將是其未來需要不斷探討的問題。

沐影（1986—），女，工學學士，現供職于三峽電力職業學院，助教，研究方向：機械自動化與電力發展。

作者簡介：