火力发电厂汽机辅机的优化运行探讨

火力发电厂汽机辅机的优化运行探讨

王涛1刘琨2徐延干3

（国电费县发电有限公司山东省临沂市费县27342；）

摘要：火力发电厂汽机需要配置多台的辅机，实现高效运行，且辅机的运行状态直接关系到整个火力发电厂的运行效率。但是从目前看，火力发电厂汽轮机辅机的运行还存在着较多的问题，亟待优化运行。本文就此分析了火力发电厂汽机辅机存在的问题，并着重探讨了汽机辅机的优化策略，旨在给相关人员提供一定的借鉴作用。

关键词：火力发电厂；汽机；辅机；优化运行

0引言

随着我国经济不断发展，使得社会不断发展，使得社会对能源需求量逐渐增加，其中电能资源的需求量最大，而这也使得火力发电事业随之发展；火力发电可以分为热电式及凝汽式，同时火力发电的原理是通过燃烧可燃物时产生的化学能转变成电能的过程，在这一过程中，需要汽机辅机的运行，然而在发点过程中，汽机辅机的弊端不断显现出来，所以，相关企业须得通过记录分析汽机辅机的运行情况，从而提高火力发电厂的运行效率。

1火力发电厂汽轮机辅机类型

1.1抽气设备

火力发电厂汽轮机组会将射流式抽气机、容积式真空泵抽气机来作为辅机，其中，容积式真空抽气机的主要运行模式是离心式或液环式；而射流式抽气机则主要是不断地喷射气体来提高抽气设备的蒸汽压力。抽气设备是火力发电厂汽轮机组的主要组成部分，其主要作用在于：启动汽轮机组的同时抽出加热器、凝汽器等处的空气，以便能够及时创造出所需真空值。待汽轮机实现正常运行之后，为了能够对凝汽器的真空值进行有效维持，还可将凝汽器内的少量空气（由外界漏入）和不凝结气体抽出。

1.2冷却设备

火力发电厂汽轮机组所采用的冷却设备主要包括封闭式冷却设备与开放式冷却设备，其中，开放式冷却设备配备的电源系统为直流电源系统，封闭式冷却设备则主要是由冷却水箱、喷水池来进行组成。水温在冷却之后通常可以维持在5~10℃，既可提高火力发电厂的经济效益，又可降低汽轮机组的运行成本。

1.3凝汽设备

凝汽设备可细分为凝结水泵、抽水设备、冷凝器等多个设备，若运行周期内凝汽设备的涡轮排气状态为真空状态，那么就可大幅度提高火力发电厂的生产效率与工作质量，无疑会有利于火力发电厂的可持续性发展。

2火力发电厂汽机辅机存在的问题

2.1忽略管网性能建设

随着用电量的不断增加和现代技术的不断发展，火力发电厂汽机辅机性能有所提高，但是由于火力发电厂比较重视单个对象性能，相对忽略了管网性能，在实际工作中当相应的辅助设备与管网结合使用时，就会使汽机辅机的综合性能大大降低，影响火力发电效果，因此火力发电厂汽机辅机性能还需进一步优化。

2.2汽机辅机优化技术或方案不是很完善

事物是变化发展的，汽机辅机也不例外，随着用电量的不断增加，汽机辅机相应的也要不断优化，以保证火力发电的正常运行，满足人们日益增长的用电量。由于汽机辅机比较复杂，加上国内汽机辅机技术和国外技术水平还是存在一定的差距，汽机辅机优化技术或方案存在一定的问题，需进一步加大对汽机辅机的研究，不断完善汽机辅机优化技术或方案。

2.3缺少资金支持

目前火力发电厂汽机辅机问题逐渐暴露出来，但是由于资金不足，对汽机辅机的优化投入是十分有限的，致使汽机辅机优化技术不能够进一步发展，汽机辅机优化方案难以实施。

3火力发电厂汽机辅机优化的相应措施

3.1给水泵的优化

火力发电厂汽轮机组中最为常见的给水泵模式为定速水泵和变速给水泵，其中，变速给水泵可基于给水泵的平移速度来实现控制，定速给水泵则可基于锅炉的运行情况来实现控制。若给水泵的运行状态始终为低负荷，那必然会对给水泵阀门造成较大的影响。有鉴于此，务必要对给水泵进行优化，动态调节给水泵的运行状态，以便能够尽量地减低水资源的消耗量。通常而言，给水泵若处于低负荷的状态，其转速控制在3000r/min较为适宜

3.2抽气设备的优化

优化火力发电汽机辅机抽气设备可以有效的优化真空抽气装置的运行状况。

凝汽器内部的真空抽气设备是火力发电汽机辅机的一个重要组成部分，它在保证机组的安全和有效运行上有着十分重要的作用，同时不论是停机、启动或者是在汽机辅机运行的状况下，都要保证凝汽器里面处于真空状态，这就对真空抽气设备提出高要求。它的工作原理就是：通过凝汽器把汽轮机中排出的水蒸气液化成水，保证锅炉的反复运用；通过抽气设备进行排气抽气工作，让凝汽器里面处于真空状态，从而保证汽机辅机的正常稳定运行。

3.3优化火力发电汽机辅机加热器

加热器作为火力发电厂汽机辅机的另外一个重要设备，在一定程度上影响汽机辅机的正常运行。在实际工作中，汽轮机内的抽汽压力有不同的级别，相应的功率也不一样。一般而言，若抽汽压力变大时，能级相应增大。目前火力发电厂汽机辅机加热器压力比较小，在汽轮机运行后，抽汽压力能级会慢慢地提升，同时做功功率也增大；此外，对加热器的检查可通过回热系统端差的变化，若加热器增加传热端差，则出水温度降低且自身的抽汽量减少；若加热器降低传热端差，则出水温度上升且自身的抽汽量增加。因此对加热器的优化要遵循“传热端差合理”原则，同时根据具体情况对加热器进行相应的调整。

4案例分析

某火力发电厂汽轮机组在改造之前一直选用工频循环水泵，水泵的出口门位置选用蝶阀开关，或全关、或全开，采用对循环水泵的转速或台数进行改变的方式来动态调节冷却水。由于不同季节的用电量存在着较大的差异，有时就会出现启动2台循环水泵会流量过大、启动1台循环水泵会流量不够的情况，亦或者出现循环水泵高速运行状态下的流量过大、循环水泵低速运行状态下的流量不足的情况，都很难让火力发电厂汽轮机组处于经济、可靠的运行状态，既会造成发电成本过高，又会让大量的电能白白浪费。而基于水泵的运行规律来看，水泵的轴功率N与（转速）存在着较为明显的正比关系，水泵的压力P与（转速）存在着较为明显的正比关系，水泵的流量Q与转速存在着较为明显的正比关系，由此可见，水泵节能的主要方式之一就是调速。与交流调速相比，变频调速在工作效率、转差补偿、频率范围、功率因数等方面存在着较大的优势，因此，可利用变频调速节能降耗的方式来促使火力发电厂汽轮机辅机优化运行。

为了能够达到循环水泵工变频切换功能的效果，整体方案还需增加3台高压开关。确保变频器能够处于温湿度适宜的运行环境，可将变频器单独放置在一安装有空调的房间内。设计变频控制逻辑组态，利用变频器的输入/输出功能与通讯功能来对DCS系统指令进行接收，并且还能够达到3种运行效果：一若变频器出现故障，变频运行可自动切换到工频运行；二若变频器正常，变频运行可手动切换到工频运行；三若运行方式为变频方式，可对变频器的停止与启动进行有效控制。

5结束语

综上所述，汽机辅机作为火力发电厂的重要设备，在火力发电中有着不可或缺的作用。目前汽机辅机中存在一定的问题，如汽机辅机性能需进一步优化、优化方案不完善、资金不够等，针对这些问题，要对症下药，加大对汽机辅机的资金和技术投入，不断优化汽机辅机的抽气设备、给水泵以及加热器等。总之，由于发电量的增加，火力发电厂汽机辅机存在一定的问题，相关工作人员要制定相应的优化措施，不断优化汽机辅机，保证火力发电的正常运行，提高供电的稳定性。

参考文献：

[1]张轩，奚家硕.火力发电厂汽轮机的优化运行对策浅议[J].电子制作，2015，5（19）：178-184.

[2]冯福祥.火力发电厂汽轮机运行管理与优化[J].科技视界，2015，18（35）：97.