火力发电厂汽机辅机运行优化对策研究

火力发电厂汽机辅机运行优化对策研究

崔璐璐

山东电力建设第一工程有限公司 山东省济南市 250102

摘要：社会的不断变化，科技的不断发展，什么都是日益更新，唯有能源的不断消耗是真。电力事业又是我国经济发展必不可少的一环，所以对电力事业的重视更应该放在重要的位置。而在科技发展途中，对火力发电厂中机组运行上的各方面要求越来越高，对此唯有加强火力发电厂汽机辅机的优化才能保证火力发电厂的正常运行。我国政府也是采取了相应的措施对火电厂发展进行扶持，但是实际进行火力发电的过程中，通常情况下会因为火力发电厂汽机辅机的整体运行效率低下，最终效率并不是十分理想。       

关键词：火力发电厂；汽机辅机；运行优化

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，用量极大，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。

1、火力发电厂汽机辅机运行原理

火力发电厂汽机辅机系统主要由抽汽设备、凝汽设备、冷却设备等组成，在蒸汽能量向机械能的转化过程中，发挥着重要作用。其中，抽汽设备主要使用射流式抽气机、容积式真空泵等设备。射流式抽气机可以为汽机运行过程中的高压室蒸汽提供辅助，能够抽取多余气体，提高能量转化效率。但是，射流式抽气机的结构较为复杂，操作也较为繁琐，目前多采用容积式真空泵。凝汽设备具体包括凝汽器、抽水设备和凝结水泵等设备。在汽机运行过程中，凝汽设备可以在真空状态下对凝结水、补给水进行除氧，控制排汽口的真空状态，从而提升汽机循环运行的热效率。此外，在火力发电厂汽机运行过程中，还需要使用冷却系统设备，辅助系统内部温度的调节。在汽机运行中，供水系统主要在两种模式下切换，即开式运行与闭式运行。在开式运行模式下，采用直流型供水体系，在闭式运行模式下则采用循环型供水体系，需要为闭式运行模式设计冷却系统，通常采用冷却水和喷水池形式。通过采用这些辅机设备，能够为火力发电厂的汽机运行稳定性提供保障，使其保持较高的热效率。

2、分析汽机辅机系统运行中存在的问题

2.1火力发电厂运行中，汽机辅机使用性能相对较低

现阶段，我国社会发展中对于用电量的需求不断上升，因此对火力发电厂汽机辅机的运行性能有着较高的要求。然而，即使当前火力发电技术已经不断改造升级，但是仍然无法支撑火力发电的需求。与此同时，火力发电厂的管网性能较低，一旦汽机辅机与管网结合，将对汽机辅机的运行性能造成严重的影响，大幅影响到火力发电厂的运行经济性。

2.2火力发电厂汽机辅机的实施方案不完善

当前，我国用电量持续增加，火力发电厂若想充分满足用电需求，则应该不断调整汽机辅机的运行效率。然而，由于汽机辅机本身的结构复杂，操作存在一定的难度，导致不能适应制定出的实施方案或者不能完全执行，致使汽机辅机运行达不到理想状态和理论参数。故此，火力发电厂汽机辅机的运行方案需要根据需求变化不断改进优化，随时调整实施方案以保证汽机辅机尽量高效运转。

2.3汽轮机凝汽器的真空不足的问题

汽轮机凝汽器对真空的要求十分严格，因为只有保持较好的真空，才能保障蒸汽产生一定的膨胀。汽轮机内蒸汽作功才能达到最大化。同时汽轮机排气凝结成水，这些水能够在锅炉中进行再利用，这样的方式是一种可持续发展的形式，在水资源的利用上可以实现循环利用，进一步节约一定的水源，是未来发展的主要方向。这样的方式既可以对汽轮机内蒸汽的能量进行充分利用，同时还可以实现对水资源合理利用。但是，如果汽轮机凝汽器真空不足，就会出现一定的问题，比如排气温度升高，汽轮机的辅机出现异常的振动，危害汽轮机及其辅机的正常运行。因此，汽轮机凝汽器是否处于良好的真空状态对于整个汽轮组的工作能否顺利进行至关重要，对其进行重点研究是使火电厂汽轮机辅机运行优化的必然要求。

3、火力发电厂汽机辅机优化措施分析

3.1优化火力发电厂汽机辅机抽汽设备

在火力发电厂的实际运行中，汽机辅机占据着重要的地位，并发挥着不可取代的作用。作为凝汽器抽真空装置，汽机辅机的运行情况关系着机组的安全稳定运行状态。故此，强化真空泵系统显得尤为重要，不管是关闭汽机辅机，还是开启汽机辅机都应该始终保证凝汽器的真空状态。汽机辅机要分为抽真空装置、真空泵两种，虽然所运用的媒体不同，但是实际运行的原理是殊途同归的。两者都存在一定的优势与缺点，其中抽真空装置构造较为简单，操作便捷，运行性能稳定，制作成本较低，但是实际运行成本与维护成本较高，甚至容易导致浪费水资源的现象；而真空泵具备启动时间短、机械化操作强、运行功率低等优势，但是同时具备前期投资多，蒸汽处理弱等缺点，对真空系统的运行情况容易造成一定的威胁。在火力发电厂的实际运行中，需要按照自身的实际条件与运行情况选择合适的汽机辅机抽汽设备，确保发电厂机组的稳定运行。

3.2回热加热器优化

火电厂机组处于安全运行中，对于回热加热器各个部件均会参与整个运行过程，但在实际操作中回热加热器一旦出现故障时，将会出现一个或多个加热器切除的问题，尤其是在加热器旁路门阀没有关紧时，极易造成加热器内部出现渗漏现象，进而产生一定程度的泄漏，如果没有及时处理，这种泄漏现象会给整个机组运行带来严重后果，具体体现在以下几点：首先，当高压加热器被切除之后，来自给水泵的水温会显著低于正常条件下的水温现值，在短时间内使水循环的吸热量显著降低，从一定程度上降低循环效率，但切除低压加热器之后，这种情况下会给凝结水泵运转带来不同影响，进而增加机组的标准煤耗量。其次，当加热器旁路出现泄漏时，随着泄漏量增加会逐渐降低设备的经济性能。最后，当加热器选择疏水泵的切换方式时，如果疏水装备不具备的情况下，疏水泵一旦发生故障，疏水将会自动流入抽汽加热器中，同时由于存在疏水泵故障问题会导致部分的水进入排气器中，无论对于疏水切换或故障发生来说都会从一定程度上影响火电厂机组的优化运行效率。

3.3循环水泵的优化运行

通常凝汽器压力在机组处于冷却温度或者负荷条件下时，会随其循环使流量增加而增加，同时循环水流量的变化也是与循环水泵的功耗、流量递增、机组出力增大等有着密切的关系，因此，对于汽机辅机优化运行调整，可以依据循环水泵的实际数量设计相应的运行方式，在水泵功耗和机组出力均处于最大值时，凝汽器运行压力也处于压力最佳背压状态，循环水泵也处于最佳运行状态。此外，不断优化两种拖动模式，针对设备不同的运行状态、不同的运行需求而采用针对性的拖动模式。处于低负荷状态则采用气动泵拖动模式，必须储备一台电动泵，以备意外之需，从根本上降低风险的发生;若是过度使用成为高负荷运行，则必须采用电动机拖动模式。两类拖动模式的有机结合，联合使用，可有效保障且促使汽机辅机的给水泵在不同运行情况下，尽可能达到最优性能输出的运行状态。

4、结束语

综上所述，目前火力发电厂汽机辅机在运行过程中还存在多方面的问题，需要从其运行原理出发，对各功能系统做出优化和改进。通过对给水泵、回热加热器、循环水泵等主要技术设备进行运行优化，可以提升汽机辅机运行稳定性，提高能量转化效率，减少不必要的能源浪费，从而提升火力发电厂生产的综合效益。

参考文献：

[1]刘娇,张梁,李鹏飞.电厂汽轮机辅机的设计及运行优化[J].科技风,2019(23)

[2]蒋开颜.论火力发电厂汽机辅机经济运行优化策略[J].通讯世界,2019(03)

[3]胡为杰.火力发电厂汽机辅机经济运行优化策略探讨[J].低碳世界,2018(12)