火力发电厂汽机辅机优化的研究

火力发电厂汽机辅机优化的研究

孙开国

江苏中能硅业科技发展有限公司自备电厂 江苏徐州 221000

摘要：随着时间的不断推移，能源问题对经济社会健康发展的束缚日益凸显，而电力行业作为能源生产和消耗大户，自然在节能减排中责无旁贷，尤其是在火力发电厂中占有重要地位的汽机辅机，其优化水平与机组运行效率和资源利用效率密切相关。

关键词：火力发电厂；汽机辅机；优化研究

引言

近年来，我国经济水平逐渐提高，电力行业得到了快速的发展，而火力发电厂中的汽机辅机作为整个火力发电厂中重要组成部分，对于电力行业的发展来说起到了非常重要的作用。火力发电厂中不仅包括了去汽机设备意外，同时还包括了许多重要的辅机设备，这些设备对于电力对的生产、电力的安全、稳定运行有着至关重要的作用。因此，电力行业在发展过程中应该提高对火力发电厂汽机辅机优化工作的重视，并根据社会发展的需求将现有的汽机辅机设备创新完善，只有这样才能提升汽机辅机的运行质量与效率。

一、火力发电厂汽机辅机概述

（一）优化火电厂汽机辅机运行的必要性分析

当前，我国正处于能源战略发展的升级转型关键时期，为了更好地适应国家能源发展战略的需要，就必须切实注重能源结构的优化和完善，尽可能地促进能源利用率的提升。而电能是促进国民经济得以发展的根本性动力，作为新时期背景下的火电厂，在生产能源的同时又在消耗大量的能源，所以为了更好地确保供电质量和供电的可靠性，所安装的发电机组的容量较大，提升水电作用，更好地将电力发电的能耗和煤耗降低。而这就需要对发电厂之间的负荷进行合理的分配，切实将厂用率与电网的损耗降到最低。就需要在日常运行中始终注重节能降耗原则的实施，并多火电厂的汽机辅机的运行进行不断的优化和完善，才能更好地将其能耗降低，促进节能降耗目标的实现，确保火电厂安全可靠的运行。

（二）火力发电厂汽机辅机的优化内涵

可将火力发电厂汽机辅机的性能优化划分成为两大部分，即辅机系统优化与单一设备优化。单一设备优化分为改造设备技术与优化设备性能。优化设备性能的工作主要是选择适合优化对象的一种优化方法，主要包括改进设备的一些重要部件，如叶轮、叶型等，优化各个设备的性能可以提升设备的整体性能。如果把系统性能的优化与单一设备的性能优化结合在一起综合考虑，就成为了辅机系统的优化；辅机系统的优化并不是简单的相加或重复，而是将前两者进行综合后的基础上，对各方面因素进行考虑，以实现整个机组的性能优化。

二、火力发电厂汽机辅机优化策略

（一）优化汽机辅机的给水设备

对于气机辅机工作系统而言，给水泵是其中非常重要的组成部分，在实际工作过程中主要的工作性能表现在提升氧气水箱当中的环境压力，同时将水体直接输送到锅炉系统当中。现阶段，在电厂的给水泵内部所使用的给水泵设备，主要分为两种形式，分别为涡轮式驱动与电机式驱动。在实际的开发和使用工作当中，需要有效结合两种不同的驱动工作方式，提高给水泵的工作效率和稳定性。通常情况下，在火力发电厂的发电过程中，通常会选择汽轮机进行带动，由于汽轮机的结构构成比较简单，设备操作气动泵在工作过程中的最大转速可以达到3000r/min，整个运行工作周期相对较短。在生产工作过程中及时产生低负荷运行工作状态，仍然可以保证蒸汽泵的正常稳定工作，进而可以在很大程度上避免出现资源浪费问题。在高负荷的运行工作状态下优化蒸汽泵，可以有效避免水体资源产生大量浪费问题，同时电机式驱动工作方法，可以保证电机的转速处于恒定状态，同时也可以将其设计成变速工的状态。通过使用水阀装置，可以对电动定速泵运行工作状态进行有效控制，结合不同的工作负荷环境展开运行速度调节，以此来最大限度上避免大量电力资源产生浪费问题，即使在低压负荷条件下运行，也不会出现大量的水体资源浪费问题。

（二）优化汽机辅机的加热器

加热器的端差变化会对汽机辅机的运行产生一定的影响。在汽轮机之内的抽汽压力存在不同的级别，不同的压力做功也不同；当压力增大时，能级就增高。汽机辅机中回热系统的抽汽压力相对较低，但经过运行汽轮机后，抽汽压力得到逐级提升，并增加了抽汽做功的功率。在运行汽机辅机时，回热系统会对端差造成影响，如下端差、上端差及损耗的抽汽压力。回热系统端差的变化范围可作为判断加热器是否维持健康运行的指标；如加热器增加了传热端差，那么出水温度就被降低，并减少了加热器本身的抽汽量；高一级的加热器便可以增加抽汽量，增加下端差的影响则与之相反。可以看出，要优化运行加热器，就必须使端差保持在合理的范围之内。

（三）优化汽机辅机的抽气设备

凝汽器内部的真空抽气设备是火力发电厂汽机辅机的一个重要组成部分，在任何状况下，凝汽器的内部都必须保证真空状态。凝汽器的作用是促进火力发电厂汽机辅机内部的水循环，将汽轮机排出的水蒸气液化成水，保证锅炉的反复利用。目前，火力发电厂使用较多的是喷射式真空抽气器，根据使用介质的不同可将其细分为射汽抽气器和射水抽气器，二者各有其优点和缺点，在实际运行中应根据火力发电厂自身的特点合理选取。另外，随着科技的发展，真空泵技术应运而生。与真空抽气设备相比，真空泵的价格较高，但性能较强，可以缩短初始化时间，耗能相对较低，建议有条件的火力发电厂采购。

（四）优化汽机辅机的凝汽器

凝汽器在朗肯循环中汽轮机乏汽，供应锅炉使用，以此实现内部能源循环。为确保凝汽器性能，需运用抽气系统于排气口处创造真空状态，保障汽机机组稳定运行，由此可见，汽机运行状态受到凝汽器影响，因此无论处于何种工况环境下，均需控制好真空环境。现阶段，喷射式真空抽气器为火力发电厂常用设备，以介质为划分依据，可细分为射汽式、射水式，两种方式的根本区别在于营造真空环境的压力介质不同，射汽式、射水式工作原理相同，但相较而言，射水式抽气器效果更佳，但在凝汽器优化时，若条件允许可选用真空泵，以提高运行工作效率。结合以往经验来看，机组启动状态下，相较于抽气器，采用真空泵营造真空环境可节约2/3，机组启动效率显著提升。

（五）优化汽机辅机的循环水泵

在循环水泵优化方面，汽机辅机中的凝汽器设备运行压力会随着循环水流量变化而发生变化。因此，循环水流量变化会对循环水泵功耗水平产生影响，在流量递增的情况下，凝汽器压力下降，机组功率较大，循环水泵功能水平也较高。当流量超过一定水平后，循环水泵功耗的增加还会抵消机组功率的增加，进而产生不必要的能源浪费。为了使训话水泵保持最佳运行状态，在实际生产过程中，需要根据火电厂机组配置的循环水泵数量，对其流量进行连续优化调整，并采取试验方式确定不同优化方案下的凝汽器工况变化以及循环水泵功耗变化情况。最终结合机组负荷、处理增加值等计算结果，确定机组最佳运行背压，从而确定循环水泵的最佳运行方案。

结束语

总而言之，现阶段汽机辅机仍存在一定运行问题，不利于火力发电厂高效运作。在运行优化期间，应从汽机辅机结构入手，结合实际运行问题有针对地展开优化，从给水泵、热加热器、抽气设备、凝汽器、循环水泵等主要设备入手，确保其性能稳定，将能量转化效率控制在标准范围内，防止产生不必要的能源浪费，促进火力发电厂提升生产效益，满足人们的用电需求。

参考文献

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