试论火力发电厂汽机辅机设备现状及优化策略

试论火力发电厂汽机辅机设备现状及优化策略

张金强

山东电力建设第三工程有限公司 山东 青岛 266100

　摘要：随着我国工业和经济的不断发展，对电力的需求越来越高，电力能源作为现如今使用最广的能源，在各行各业都有使用。但是，随着我国电量需求逐渐提高，发电装置的优化就成为了相关人员所关注的一个方面。我国主要使用的仍然是火力发电的原理，汽机辅机设备在火力发电装置中有着重要的作用，但是我国现如今的汽机辅机设备的发展不是很好，其中存在着很多的不足之处，本文就现如今我国火力发电装置中的汽机辅机设备中存在的不足之处进行研究探讨，寻找现存问题的解决策略，为相关工作提供理论参考。
　　关键词：火力发电厂 汽机辅机设备 现状 优化策略
　　在火力发电机的运行过程中，汽机辅机设备起到了不可忽略的作用，在整个火力发电机的运行过程中，汽机辅机设备性能决定了火力发电机的运行效率。火力发电的原理就是将煤炭进行燃烧加热水使水转化为水蒸气产生机械能推动发电机的工作产生电能，在这个过程中涉及到了化学能转化为热能在转化为机械能最后转化为电能，汽机辅机设备的作用就是在这个过程中将热能转化为机械能的装置。因此，汽机辅机设备的作用实际很为重要的，是整个火力发电设备正常运行的基础，需要对其性能进行优化，提高其运行效率。
　　1概述火力发电厂汽机辅机的基本情况
　　现阶段就火力发电厂汽机的辅机设备来说，主要包括：抽汽设备、凝汽设备、冷却设备等，我们依次来分析下：（1）抽汽设备主要存在两种模式：即容积式真空泵与射流式抽汽机，其中射流式抽汽机别名为射汽式抽汽器，在火力发电厂的运行中起着辅助高压室蒸汽工作的作用，同时可以用其进行抽取气体。容积式真空泵的形式有两种：即离心式抽汽泵与液环式抽汽泵。对比来说，射汽式抽汽器结构相对复杂且体积庞大，投资较高;而容积式真空泵占地小便于安置，操作简单使用方便使用，所消耗成本相对也较低。（2）冷却系统，即人们常说的冷却水系统。在实际的火力发电厂工作运行中，供水系统主要存在两种不同的形式：即开放式供水系统与封闭式供水系统两种。其中开放式供水系统主要是循环水系统及相连冷却水循环系统，而封闭式供水系统对水质要求更高，主要针对精密机械的冷却。封闭式供水系统主要存在两种款式：冷却池（箱）循环与喷水池循环。（3）凝汽设备，在实际的工作运行中，凝汽设备的主要构成部件有：凝结水泵、凝汽器、抽真空设备等。其中，凝汽设备在火力发电厂的工作运行中，能够对工质进行回收重新加以利用，保证正常发电工质尽量小的损失。此外，凝汽设备还能够真空环境中进行补给水与凝结水的除氧工作，并在排气口位置制造真空状态，起到提升火力发电厂汽机循环热效率的作用。

2系统运行操作优化
2.1机组启动的优化
　　机组检修中应注意开展喷油实验，并以此作为主机超速实验展开;超速试验中需注意试验开始时间，即当机组带以 10% 额定负荷运行 4 h 后展开，避免转子应力造成损坏;检修完成后，需注意主汽门的调整和检修。
2.2 汽泵启动优化
　　汽泵启动优化工作需根据实际状况展开。目前，汽泵的启动时间较长，可利用辅汽汽源进行全程汽泵启动。汽泵启动后，注意再循环门的供能，以实现有效启动和高效启动。机组滑停后，应持续使用汽泵给水，直至滑停结束。但需注意，滑停中若机组出现破坏真空的状况，需及时停止汽泵运行。
2.3优化循环方式
　　对循环方式的优化，对发电厂汽机的节水来说是十分重要的，通过对传统循环方式的改变，促进冷却水循环方式的优化，可以在最大程度上改善以往循环系统的消极之处，使冷却水循环面貌得以改善，进而实现对水资源的合理利用，让发电厂汽机节水措施的有效性可以凸显[2]。细致而言，以往发电厂汽机冷却水循环系统多为开式系统，其用水量大，水利用率低以及耗能高。所以，针对此情况，发电厂则应對以往的循环系统予以改变，可将其改变为闭式冷却水循环系统，并将这一系统予以有效利用，使其重要功效得以发挥。以我国目前情况来看，这一系统的运行对降低水资源浪费现象，增强冷却水循环都有着显著成效。由此可见，发电厂应针对自身实际发展状况，来进行发电厂汽机冷却水循环方式的优化，以真正提升循环水的利用效率，最终对水资源的消耗起到抑制作用。

3火力发电厂汽机辅机设备运行现状
　　现如今我国的火力发电装置中的汽机辅机设备的运行过程任然存在许多的不足之处，对于现如今的汽机辅机设备中存在的问题，以下做出具体的分析，其中主要的问题有汽机辅机设备的性能不高、汽机辅机设备的优化方案有待改进、汽机辅机设备面临的问题逐渐增加，以下是对这三个方面做出的具体分析。
3.1火力发电中汽机辅机设备性能还有待提高
　　随着工业和经济的发展，我国的用电量不断增加，其中对汽机辅机设备的性能要求越来越高，从现如今的情况来看，为我国的汽机辅机设备的性能不能满足现如今的用电需求，虽然我国火力发电机的汽机辅机设备的发展十分的迅速，但是和世界先进水平仍有着不小的差距。就目前的情况来说，我国火力发电装置中的汽机辅机设备仍有着较大的发展空间。因此，需要不断地研究来提高火力发电机汽机辅机设备的性能。

　3.2汽机辅机设备的优化方案还有待改进
　　随着我国现如今用电量的不断提升，对火力发电机的要求也逐渐提升，因此需要对汽机辅机设备的优化方案做出相应的调整，但是在实际的调整过程中面临着很多的问题，使得很多的优化方案难以在实际中发挥作用。由于很多的方案难以实施，就使得汽机辅机设备在运行过程中的问题逐渐累积。不仅如此，在实际提出的很多方案中也存在着很多的问题，这也使得汽机辅机设备在实际的性能优化过程存在着严重的不足。
3.3火力发电中汽机辅机设备中面临的问题逐渐增加
　　当前火力发电机中汽机辅机设备中出现的问题逐渐的增多，在影响汽机辅机设备性能的因素中，不仅有内部的技术性因素，还有一些外部的因素影响着汽机辅机设备的性能，例如资金等问题，汽机辅机设备的性能提升离不开的就是资金，保证充裕的资金，大力发展研究，可以使汽机辅机设备的性能提升效率上升，资金的不足使得汽机辅机设备的优化方案难以真正的实施，阻碍火力发电机的正常运行。

4分析火电厂汽机运行过程中存在的诸多问题
　4.1汽机滤油机出现过滤问题
　　在汽机组正常的运行状态中，对于汽机油的要求较高，不仅要保证机油无水分，同时应该确保选用颗粒较少的机油材料。故此，为了充分满足这一要求，应该在汽机正常运行之前便安装滤油机对机油进行过滤。由此看来，滤油机的运行效率将对机组运行时间产生直接的影响。为确保汽机组的正常运行，应该对所用机油采取2次过滤的方法，以保证机油的纯度无杂质。第一次对机油过滤应该借助于主油箱进行过滤;第二次机油过滤则运用滤油机进行过滤处理，并加上脱水循环处理过滤。在实际的机油过滤过程中，应启动汽机组的油泵，确保油质量与实际需求相符合，并在过滤过后进行科学的检测，当机油在颗粒较少且不含多余水分的情况下便可投入正常的生产状态中。但是，一旦检测发现无水分但存在较多颗粒时，则应该借助于循环过滤法，确保油滤的效率与效果等。值得一提的是，采用循环过滤通常对汽机组的启动时间将产生一定的影响，因此将降低电厂的整体经济效益，值得格外注意。
　4.2 汽动给水泵前置泵非驱动端温度超过允许范围
　　若想保证火电厂汽机的稳定运行，对于汽泵前置泵非驱动端轴承温度的控制要求相对较高，然而由于汽机运行中往往运用循环模式，因此若发现汽泵前置泵非驱动端轴承温度不在规定的范围之内时，则应该制定一定的方案措施进行调整，例如，在轴承室外部采用胶管来进行连接，并借助于冷水来实现轴承降温。通常情况下，冷水降温法只适用于降低轴承表面温度，属于一种应急性降温法，虽然可行性较强，但是不适用于长期降温。由于火电厂汽机的运行时间往往耗时较长，并且采取循环运行的方式，所以在对降温方式的选择时应该极其慎重。若在不了解实际情况的基础上，采用冷水降温法则容易导致水从加油孔中流入轴承室中，不仅无法实现降温的效果，甚至会由于冷水侵入导致轴承被烧毁的现象发生，后果不堪设想。
　5火力发电汽机辅机设备的相关优化策略
　　汽机辅机设备作为火力发电机的重要装置，其在火力发电机中发挥着十分重要的作用，受到一些技术性因素以及一些非技术性因素的影响，使得一些对汽机辅机设备的优化有效的方案难以真正的实施，这就阻碍了火力发电装置的发展。因此，做好火力发电机中的汽机辅机设备的性能优化工作是现如今主要的探讨方面。以下是就汽机辅机设备中的部分技术性问题提出解决方案，具体在对汽机辅机设备的抽气设备进行优化、给水泵运行方式优化、加强对火力发电中汽机辅机设备加热器的优化这三个方面。
　5.1对汽机辅机的抽气设备进行优化
　　想要提高发电机的运行效率，就必须要对汽机辅机设备进行优化，汽机辅机设备在火力发电装置的运行过程中发挥着极其重要的作用，其中的抽气设备是一个关键性的装置。因此，对汽机辅机设备的优化就需要对抽气设备进行优化。火力发电的过程中，需要对水进行重复利用，具体的操作就是将变为水蒸气的水进行冷凝然后继续使用，以此循环使用，因此需要对水蒸气排出时进行抽气来提高水的品质，然后将水蒸气输送到冷凝装置进行冷凝，因此，抽气设备的作用十分关键，我国目前主流使用的是真空泵进行抽气，目前的生产中真空泵的效果仍然不错，但是应该要加强对真空泵的维护工作，防止意外事故的发生。
　5.2给水泵运行方式优化
　　在火力发电机运行过程中，需要根据不同阶段调整水泵的运行。在火力发电装置中用到的给水泵有两种，定速给水泵以及变速给水泵，其中定速给水泵是用阀门来进行调节，不论火力发电机再如何工作，定速给水泵的给水效率一定，而变速给水泵则是根据实际的需求进行给水。在实际的发电机工作中，需要对给水泵的工作方式做出调整，当发电机在功率较低的情况下，使用定速给水泵或造成浪费，因此需要采用定速给水泵来运行，当发电机功率过大时，定速给水泵的给水效率无法满足发电机的需求，就需要定速给水泵配合变速给水泵进行工作，使给水效率满足发动机运行所需。

5.3加强对火力发电中汽机辅机设备加热器的优化
　　在火力发电机工作阶段，加热器的上端差过大，为疏水调节装置异常，导致高加水位高或高加泄露，减少蒸汽和钢管的接触面积，影响热效率，严重时会造成汽机进水;下端差过大，可能为抽汽量小，说明抽汽电动门及逆止门没有全开;或疏水水位低，部分抽汽未凝结即进入下一级，排挤下一级抽汽，影响机组经济性，另一方面部分抽汽直接进入下一级，导致疏水管道振动。因此，需要对加热器的端差实时监控，保障火力发电机的正常运行。
6总结
　　随着科技的发展，发电机也出现了多种多样的发展，现如今的发电装置除了太阳能之外，还有风力发电机，水力发电机，核能发电机等，但是由于现如今主要采用的仍然是火力发电机，所以对发电机的发电过程需要进行优化，其中主要的就是对汽机辅机设备的工作过程进行优化，本文介绍了其中一部分的问题以及优化方式，为相关工作提供参考，并且不断探索提出汽机辅机设备工作过程的优化方案，保证发电机的正常运行，为我国的电能的使用提供保障。
　　参考文献
　　[1] 李明磊. 对火力发电厂汽机辅机的优化运行的几点体会[J]. 中国科技投资， 2017（22）.
　　[2] 佚名. 一种火力发电厂汽轮机排汽热量回收装置：， CN 206144614 U[P]. 2017.
　　[3] 佚名. 论火电厂汽轮机辅机检修管理现状及其应对措施[J]. 内燃机与配件， 2018， No.268（16）：142-143.