火力发电厂汽机辅机的优化运行探讨

敖忠波

（贵州黔桂发电有限责任公司 贵州盘县 553531）

火力发电厂汽机辅机的优化运行探讨

敖忠波

（贵州黔桂发电有限责任公司 贵州盘县 553531）

随着我国经济的发展与社会的进步，人们生活水平得到了不断的提升。随着人们生活水平的提升，对于能源的消耗也越来越大，电力能源作为人们生产生活中必不可少的一种每天消耗的能源的量极大，这给我国电力行业带来了一定的压力。目前我国的电力能源主要还是依靠火力发电，在火力发电厂发电的过程中，电厂的汽机辅机运行状况对于火电厂的供电能力有着很大的影响。本文首先介绍了什么是火力发电厂汽机辅机的概念，然后大概分析了如今火力发电厂汽机辅机存在的问题，并在此基础上探讨了当下我国火力发电厂汽机辅机运行的优化策略。

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1 火力发电厂汽机辅机的概述和问题

1.1 汽机辅机的组成

目前我国火力发电厂的辅机设备中主要有：抽气、冷却和凝气设备。抽气设备即真空泵可分为容积式和射流式两种类型。主流为容积式真空泵，主要有两种：①液环式；②离心式。在射流式抽气机分为射汽式和射水式，射汽式主要是利用高压蒸汽的膨胀来对气体进行抽取的工作原理，而射水式则是借助于水的压力来对气体进行抽取。两种模式相比较下，射水式要更为简单，在维护上较为方便，且较为实用，成本也比较低。但是射水式占地面积比较大，而且具有很大的消耗量，这会对其使用效果造成很大影响。其次，是冷却系统，也就是供水系统。在火力发电厂中供水系统主要有两种形式，开式和闭式，开式即直流供水系统；闭式属于循环供水系统。闭式也分为两种类型，喷水池和冷却水。最后则是凝气设备，它是由凝汽器、凝结水泵以及辅助设备组成起来的。它能够在工质回收后，逐渐的形成一个循环机制，同时还能够对凝结水和补给水在真空条件下进行一定的除氧。其外还能够气机排气口处建立真空状态，从而让汽机循环的热效率得到不断提升。

1.2 汽机辅机系统的问题

随着我国经济的不断发展，我国火力发电厂汽机辅机设备和世界发达国家的设备差距已经得到了很大的缩短，但是由于在汽机辅机的运行过程中，遭受到诸多因素的干扰，如相关人员的综合素质较低，设备管理水平较低等，从而致使在设备使用管理和系统性能上，相对于发达国家依然存在着很大差距。当下我国火力发电厂对管道网络性质存在着严重忽视，虽然在汽机辅机的使用效率和性能上都已经到达了世界水平，但是由于其只是对某一个单一对象进行重视，从而导致在结合辅助设备和管网后，会让汽机辅机的综合使用效率被很大程度的降低。此外，由于我国火力发电厂在资金上的不足，导致汽机辅机的优化水平很难得到提升，从而让汽机辅机的优化工作遭到了限制，阻碍了进行先进技术的开发工作。而且，由于汽机辅机自身存在着一定的多样性和复杂性问题，使得完善的优化方案和技术在一定时间内很难研发出来。

2 火力发电厂汽机辅机运行优化策略

火力发电厂汽机辅机运行过程中的问题已经成为了影响火力发电厂发电量的最主要因素之一，如何有效的对火力发电厂汽机辅机运行进行优化从而提高火力发电厂成为了目前关注的焦点。下面介绍火力发电厂汽机辅机运行的优化策略：

2.1 加热器的优化

2.1.1 加热器故障对于机组的影响

在火电站正常运行时，火电站的加热器数量应当是与整体系统的设计想符合的，也就是说正常情况下的加热器数量刚好能够满足系统的正常运行需求，而一旦发生故障，系统就会将发生故障的加热器关闭，这样一来就会导致系统线路中的加热器数量减少。而一旦系统将发生故障的加热器关闭，就会导致加热器所在区域位置的旁路门开关松动，这样加热器中的水流就会流入其他的线路中，从而对于系统产生严重的影响，这些影响主要表现如下：

（1）加热器的关闭。在系统中，一旦发生加热器故障则应当根据故障加热器的类型不同采取不同的措施，否则会影响整个系统的运行。如果发生故障的加热器是高压加热器，这时应当将线路中的负荷降低运行系统。否则会使得系统大量抽油，造成大量的能源浪费。此外，如果抽油时大量的油返回汽轮机，会导致汽轮机温度降低，并且使其内部压力增大，严重的影响了系统的稳定。而如果发生故障的是低压加热器，这时候如果不采取相应的措施就会使系统内部的加热不均匀，从而导致机组内的蒸汽大量排出，导致了严重的能源损耗。

（2）加热器支路闭合的不严。在火力发电厂加热器故障以后，一旦对其关闭就会导致其控制不到位，无法紧密的闭合，这样一来周边就会发生较为严重的蒸汽泄露情况，从而造成了严重的能源浪费。

（3）疏水泵故障。加热器对于水位的要求比较高，因此一定要控制好水位的高度，确保加热器的工作效率，而一旦有加热器故障，就会影响整个机组内部水位的高度，从而影响整体的传热能力。

2.1.2 回热器的优化

在火电站的加热机组中，是将蒸汽冷却以及疏水冷却等装置也归纳为加热系统中的，之所以这样划分是因为包括蒸汽冷却段在内的每一段都可以以特定的方式对于水进行一定的加热。就以蒸汽冷却段而言，其能够以蒸汽凝结的方式来对于冷水进行加热，从而提高水温，而疏水段也可以有效的提高水温，并且还能够提高对于抽气能量的利用。在机组的运行过程中，由于每一台除氧器在运行过程中均是将蒸汽以0.3%的比例进行对外排放的，因此会浪费大量的能源，对此较好的解决措施是对于喷嘴进行相应的改装，最大程度上提高喷嘴的过滤与防堵塞，有效的降低能源的消耗。

2.2 优化水泵

2.2.1 优化给水泵

依据运动方式的不同，给水泵主要分为两种模式：①变速水泵；②定速水泵。变速水泵工作主要是借助于运动变速原理以及平移泵特征来运行的；而定速水泵工作主要是通过锅炉给水阀门进行调节的方法进行运行的，但是在负荷较低的状况下对机组进行使用，则就会让阀门处出现一定损失。因此，两种对比下，变速水泵的优点要更为多，它不需要对水阀门进行调节就可以将积水量改变，能够在负荷较低的状态下让水能得以节约，而这些特性都是定速水泵所不具备的。针对于启动和电动水泵使用方式存在差异上来说，在经济运行较为符合的条件下，气动泵组明确好运行模式，能够让气泵组的经济效益得到有效改变。通常情况下，在热备用中气动泵的转速大致在3000r/min，这样可以很好的让给水泵进行循环时所需要的水流量得以维持，但是其也会让泵组的消耗程度增加。因此，在对泵组运行方式进行确定过程中，不但要充分的考虑到负荷情况，还应该对负荷变化所需要的时间进行考虑。

2.2.2 优化循环水泵

冷却水温、机组负荷，循环水流量会直接影响凝汽器真空的变化，从而会影响循环水泵的出力，在不断增加的水流量下，凝汽器的压力也会有所降低，而且还能让机组出力程度得以增加，而在这种情况下就会让循环水泵的能源消耗不断增大。随着不断增加的水流量、循环水泵需消耗的功能和机组出力的差值达到最大时，就会让凝汽器运行状态得到最佳，同时循环水泵的运行状态也会到达最佳。但是在实践操作当中，不能够随意的改变循环水量，火力发电厂中循环水泵的使用数量也是具有一定限制。因此，只有在水泵数量有限的情况下，研究水泵运行的不同模式，比如高低速、汽泵或者变频，再结合实验对不同运行方式中凝汽器循环水泵的耗能等情况进行检验，最终找出循环书泵最佳的运行方式。

2.3 优化汽机辅机的抽气装置

火力发电厂一般情况下经常使用的是喷射式真空抽气器，其具有很多的优点，一般也会将其分为两个部分，包括蒸汽喷射器和空气喷射器，这两者具有相同的原理，但是也存在一定的差异，对于真空抽气主要是利用压力将真空抽取，而对于空气喷射器主要是利用高压蒸汽将真空来抽取的。但是对于一些火电厂主要还是使用水环式真空泵。通过比较真空抽气装置和真空泵，其都是存在各自的优势和劣势，火电厂需要根据实际的情况进行相应的真空设备选择。从具体的实际情况来看，抽真空装置的优点是结构简单、性能稳定、成本低，其缺点就是运行成本比较高，抽真空装置具有的优点主要是结构简单、性能稳定、成本低，但是其也存在很多的缺点，主要体现在运行的成本比较高，从而使得水资源有很大的浪费，同时维护的成本也会大大增加。而真空泵抽吸装置的最大优势是能够在有限的时间内缩短启动的时间，从而降低操作过程中的机器损耗，同时因为它的功耗是抽气机的33%左右，所以操作起来比较简单，水资源也不会太浪费，但是也存在不足，主要是投资高，同时处理蒸汽的能力比较弱，从而对真空系统的安全运行有很大的影响，不能为正常运行提供一定的保障。

3 结语

在火力发电厂运行过程中其汽机辅机的运行对于保证火电厂的运行与发电效率起着及其重要的作用，尽管目前火力发电厂汽机辅机运行存在一定的问题，但是只要能够对于汽机辅机的运行进行一定的优化，依据实际的情况对汽机各辅机进行不断的改造和完善，就一定能够促进传统工作模式的改变，从而推动我国电力事业的发展，促进我国经济的发展和进步。

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TM621

A

1004-7344（2016）21-0077-02

2016-7-6

敖忠波（1984-），男，仡佬族，贵州务川人，助理工程师，中专，主要从事工作和研究为火电厂集控运行，汽机主机运行维护方面。