对火力发电厂汽机辅机优化的探讨

对火力发电厂汽机辅机优化的探讨

王晓明 张永展 王鹏

华能渑池热电有限责任公司 河南 省 三门峡市 472400

摘要：电力是维持人们生产生活的重要资源，火力发电厂的主要任务是发电，它的汽机辅机的运行会直接地关系到电能的使用，因此必须对火力发电厂汽机辅机的运行进行优化。

关键词：汽机；辅机；优化；运行

一、汽轮机组辅机优化运行的意义

在火力发电厂中，汽轮机组是一个有机高效的整体。汽轮机组的运行是一个非常复杂的过程，需要先用锅炉把煤等化学能物质加热成蒸汽,再高速把蒸汽经喷嘴送进汽轮机组，从而实现蒸汽的动力与为推动汽轮机组工作的机械能之间的转化。在实际工作中,我们通过观察一些运行指标来判断汽轮机组的运行情况，通过有效的提升这些指示，可以优化并保障汽轮机组实现高效节能安全的运行。对火力发电厂企业的生产意义重大。

二、火力发电厂汽轮机组主要辅机概述

汽轮机组是一个有机高效的整体，它主要由凝汽设备、抽气设备和冷却设备组成。汽机辅机是火力发电厂中非常核心的设备，下面对汽轮机组的组成设备进行一下简要介绍：

(一)凝气设备

凝气设备是由凝汽器、循环和凝结水泵以及抽气装置等组成的一个整体机组.它的主要通过在汽机排气口建立真空来提高汽机循环热效率,通过回收工质形成循环并对补给水和凝结水实行真空除氧，一旦负荷情况改变能够及时回收排汽及疏水。如果凝汽器中一旦有空气或有不能凝结的气体进入，凝气设备的运行安全就会出现问题，运行效率也会随之降低。

(二)抽气设备

抽气设备因不同的工作原理可以分为射流式抽气器和容积式真空泵两种。射流式抽气器又分为射汽式和射水式两种抽气器。两者相比射水式抽气器系统相对简单易操作，运行维护方便比较经济，但占地面积大而且比较费水，需要配置专用的水泵。容积式真空泵也有离心式和液环式两种。

(三)冷却设备

火力发电厂的供水系分为直流供水系统和循环供水系统两种，直流供水系统又分为三种循环供水系统，即冷却水池、喷水池和冷却塔。一般火力发电厂的冷却塔的进水温度为8℃~10℃，冷却幅高为5℃~10℃。横流塔运行管理比较方便，而且可以有效地节约基础建设投资成本，虽然占地面积比较大，但在现在的火力发电厂中应用的还是比较广泛的。

三、火力发电厂汽机辅机的优化策略

汽轮机组是关系到火力发电厂总体效益的重要设备,只有汽轮机组设备高效、安全、可靠的运行，火力发电厂才能实现整体效益的提升。汽轮机组的运行是一个非常复杂的过程，需要先用锅炉把煤等化学能物质加热成蒸汽，再高速把蒸汽经喷嘴送进汽轮机组,从而实现蒸汽的动力与为推动汽轮机组工作的机械能之间的转化。为使汽轮机组运行效率提高，我们需要通过观察一些运行指标来判断汽轮机组的运行情况，通过有效的提升这些指示，可以优化并保障汽轮机组实现高效、节能、安全的运行。

(一)循环水泵的优化

当汽轮机组和冷却水温度确定不变时，随着循环水流景的变化，凝汽器的压力也产生相应的变化，这种变化会影响循环水泵的消耗。随着循环水流量的增大，凝汽器压力变小，这样就增加了机组的出力，从而增加循环水泵的耗功。水流量增大到一个基准值时，机组出力的增加值会被水泵的耗功增加抵消。因此，汽轮机组最佳的运行背压就是循环水流量增大后造成的汽轮机组出力增加值与水泵功耗增加值差在最大时凝汽器的运行压力。此时循环水泵的运行方式也将达到最佳状态。火力发电厂在实际运行中汽轮机组的配套循环水泵的台数是有限的，因此循环水流量在调节上没办法连续。为了更好的优化水泵运行方式，必须按照火力发电厂中目前所拥有的水泵台数实现不同的运行方式的组合。通过实地测评不同的循环水泵组合方式中凝汽器变工况性能、汽轮机的出力增加值、循环水泵流量及功耗的各项指标，再把它们和循环水温度变化及机组负荷变化结合在一起考虑,从而计算出水温恒定及机组负荷条件下汽轮机组的最佳运行背压，以此来决定循环水泵的最佳运行方式。

(二)给水泵的优化

优化化给水泵的运行方式可以提升机组的效能利用。在火力发电厂中，耗电量最大的辅机就是电动给水泵。把除氧箱抽出的给水升压后输送到锅炉是给水泵的基本功。电动给水泵耗的电量会对汽轮机组运行的经济性造成直接影响。因此，优化电动给水泵势在必行。电动机拖动和汽轮机拖动是拖动给水泵的两种基本方式，因运行方式不同，电动给水泵可以分为定速电动给水泵和变速电动给水泵。在汽包压力低于0.8MPa时，可以采用启动前置泵向锅炉供水和冲洗的运行方式来启动炉供汽，在汽包压力大于0.8MPa时，可以使用冲动小轮机向锅炉供水的运行方式，使给水泵处于备用状态，从而运用机组启停时不启停给水泵的方式来降低耗电量。对于汽动给水泵的优化可以采用机组滑压的运行方法来降低小汽轮机的耗气量，从而达到节能的目的。气动泵在运行时必须保持转速为每分钟3000转，以此来使给水泵循环流量稳定。

对汽动泵和电动泵两者进行比较可以了解到：在低负荷状态时不能停用或部分停用气动泵，这样会使气动泵浪费部分蒸汽量，从而损害电厂的效益。采用在高负荷时运行一台气动泵，再备用一台电动泵，来进行电动机施动的方式来对两种拖动方式进行优化，可以实现为保证低负荷状态下运行的需要而不停用气动泵，在高负荷时添加电动泵。锅炉给水阀门是调节电动定速给水泵的唯一途径，锅炉给水阀门流量不受机组运行的荷大小的影响，所以在处于低负荷状态时，这种方式会造成一定的经济损失。电动变速的运行方式是液力耦合器通过转速调节水泵的流量，使设备在低负荷运行时功率消耗也相应的减小，这样就能提高机当随行效率。

(三)优化汽机辅机加热器运行方式

加热器终端变化直接影响着火力发电中汽机辅机的运行状态，同时由于汽轮机中抽汽压力一直在变压，使得汽轮机的做工也不相同，一般情况下火力发电汽机辅机抽汽压力在火热系统中的压力值较低，但是抽汽压力在经过运行的汽轮之后就有出现明显升高的情况，使得抽汽设备的做工功率随之升高，因此，火力发电工作人员可以判断加热器是正常运行时可以根据汽机辅机回热系统终端热度变化为依据，并按照得出的结论对加热器进行合理的调整；优化汽机辅机加热器的主要意义是科学合理控制加热器的端差，使加热器端差可以维持在合理的范围中。

(四)汽轮机辅机抽气设备优化

在实际使用的过程中，可以分为蒸汽喷射器和空气喷射器。两者在实际开展实用的过程中，其实际使用原理都大致相同。但是，两者主要的区别便是真空抽气器是通过压力来抽取真空，空气是喷射器是利用高压蒸汽的形式来抽气真空。所以，很多对火力发电厂为了保障生产效率，都会使用水环式真空泵。真空抽气装置和真空泵相比，各自都具备利弊，在实际开展抽气设备的过程时，还需要结合不同对火力发电厂的实际情况进行选择。

结束语

总而言之，电力行为作业是能源生产主要途径，承担着社会用电的责任，尤其是对于火力发电厂来说，具备重要的社会责任，对社会发展具备重要的意义。在实际开展火电厂生产的过程中，必须结合火电厂汽机辅机的实际情况，科学合理地开展汽机辅机系统设备的优化，切实为社会的可持续发展打下良好的基础。

参考文献

[1]王波.现代火力发电厂汽轮机凝汽器真空度低原因分析及措施探讨[J].科学与信息化，2017(23):107-107.

[2]李杰.关于优化火力发电厂汽机辅机运行的一些分析[J].科技创新导报，2018，15(23)：94-95.