火力发电厂汽机辅机的优化运行

寸永江

【摘  要】随着我国经济的快速发展，能源消耗越来越严重，而电力作为最主要的能源保障，是我国经济快速发展过程中不可缺少的一环。目前，火力发电仍旧是我国电力供给的最主要的方式。在火力发电厂的运行过程中，汽机辅机的运行效率直接关系着火力发电效率，因此，研究火力发电厂汽机辅机的优化运行是非常有必要的。

【关键词】火力发电厂;汽机辅机;优化运行

引言

火力发电厂中的汽机作为整个火力发电工作的重要部分，在火力发电的过程中发挥着重要的作用。其中火力发电厂除了有主要的汽机之外，还存在有很多重要的辅机设备，其作为火力发电工作的另一个重要组成部分，同样能够直接影响火力发电工作的运行。所以，有效的优化火力发电厂汽机辅机的运行效率，对我国电力事业的发展具有重大的意义。

1、火力发电厂汽机辅机的概述

1.1汽机辅机的组成部分

当前我国火力发电厂中的主要汽机辅机设备分为三种，主要是抽气设备、冷却设备和凝气设备。首先是抽气设备，主要有两种模式是容积式真空泵和射流式抽气机两种。其中容积式真空泵分为液环式和离心式。而射流式的抽气机分为射汽式抽气器，主要是运用高压式蒸汽作为主要工具，并使用蒸汽的膨胀作用来抽取气体。射水式的抽气机主要是通过水的压力作用来进行抽吸。两种模式相比较射水式的模式使用比较简单，方便进行维护，实用并且经济。而射汽式的模式是相对复杂的，且操作性能差，经济效果不明显。但是射水式系统也存在有缺点，是需要大的占地面积，以及消耗量极大，严重影响其使用效果。

其次是火力发电厂中汽机辅机中的冷却设备。火力发电厂中存在有两种形式的供水系统：开式和闭式。其中开式是直流供水系统，闭式是循环供水系统。而闭式又可以分为喷水池、冷却水池这两种类型。其中的冷却塔在一般情况下的进水需要将水温控制在8℃-10℃之间，将水进行冷却的温度则需要保持在5℃-10℃之间。在保持相同的冷却条件的情况下，由于横流塔的塔高具有很大的优势，使其在使用时能够方便的运行，并且可以节约投资的成本。同时也会存在缺点，例如其使用时需要很大的占地面积。

最后是凝气设备，这种设备由循环、凝汽器和抽水设备以及凝结水泵这几部分组成的。凝气设备能够回收工质之后形成循环的机制，还可以在真空的情况下对凝结水和补给水等进行除氧。同时还能够在汽机的排气口制造真空的状态，不断的提高汽机循环的热效率。当负荷情况产生变化的时候，能够回收排出的气体。然而如果空气进入凝汽器中或者在凝汽器中出现不能凝结的气体的时候，会对设备的运行产生负面的影响，影响经济效益。

1.2汽机辅机系统的问题

当前随着我国经济的高速发展，我国火力发电事业使用的汽机和辅机的设备逐渐缩短和世界发达国家机械水平之间的差距，但是因为在这些机械的使用过程中，逐步的受到使用人员素质和管理水平的影响，使得在系统性能和设备使用管理方面我国的汽机辅机系统严重落后于发达国家的平均水准。这些问题主要表现在以下几个方面：首先是火力发电厂严重的忽视了其中管道网络的性质，虽然当前在火力发电厂中汽机辅机系统在使用效率和性能方面逐渐提高到世界的水平上，但是其主要重视单一的对象。这使得在管网和辅助设备结合之后，会大大的降低汽机辅机的综合使用效率。其次是资金的限制使得汽机辅机的优化还不能达到很高的水平，对于世界的先进技术开发程度有限。最后是汽机辅机本身的问题，其具有多样性和复杂性，使其在一定程度上不容易研发出完善的优化方法和技术。

2、火力发电厂汽机辅机的优化运行对策

2.1优化火力发电汽机辅机给水泵

给水泵作为火力发电汽机辅机的重要组成部分，其作用主要是把除氧箱里面抽出的水的压力升高，接着把水运送到锅炉中。目前火力发电厂使用的给水泵主要有两种拖动方式，一种为汽轮机式拖动，另一种为电动机式拖动，在使用时根据火力发电厂具体情况而定。一般而言，单个火力发电厂或者首次启动的电厂会优先选择汽轮机式拖动方式，根据实践可知，在设备运行中汽动泵的转速可以稳定在每分钟3000转，保证水泵的循环运行，在运行中若出现低负荷问题，也不能关闭汽动泵，避免部分蒸汽浪费现象的发生，给火力发电厂造成不必要的损失。因此要对汽轮机式拖动进行优化，具体方法主要有：①针对低负荷运行时间长的问题，优化使用电动泵;②针对高负荷运行问题，优化使用汽动泵，避免水蒸气浪费;此外，电动机式拖动方式有定速和变速两种，其中使用水阀门装置进行电动定速式给水泵调节，不受运行机组产生负荷的影响，速度是不变的，流量也不变，这对于低负荷运行来说是不利的，會造成一定的浪费;而电动变速式给水泵的装置为耦合器，不同的负荷下进行速度的调节，使其在低负荷运行下降低功率，浪费小，所以在大容量水泵中常使用电动变速式给水泵。

2.2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。

2.3优化汽机辅机的抽气装置

火力发电厂一般情况下经常使用的是喷射式真空抽气器，其具有很多的优点，一般也会将其分为两个部分，包括蒸汽喷射器和空气喷射器，这两者具有相同的原理，但是也存在一定的差异，对于真空抽气主要是利用压力将真空抽取，而对于空气喷射器主要是利用高压蒸汽将真空来抽取的。但是对于一些火电厂主要还是使用水环式真空泵。通过比较真空抽气装置和真空泵，其都是存在各自的优势和劣势，火电厂需要根据实际的情况进行相应的真空设备选择。从具体的实际情况来看，抽真空装置的优点是结构简单、性能稳定、成本低，其缺点就是运行成本比较高，抽真空装置具有的优点主要是结构简单、性能稳定、成本低，但是其也存在很多的缺点，主要体现在运行的成本比较高，从而使得水资源有很大的浪费，同时维护的成本也会大大增加。而真空泵抽吸装置的最大优势是能够在有限的时间内缩短启动的时间，从而降低操作过程中的机器损耗，同时因为它的功耗是抽气机的33%左右，所以操作起来比较简单，水资源也不会太浪费，但是也存在不足，主要是投资高，同时处理蒸汽的能力比较弱，从而对真空系统的安全运行有很大的影响，不能为正常运行提供一定的保障。

3、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：

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[2]赵龙，静宗琦.火力发电厂汽机辅机的优化运行分析[J].科海故事博览·科技探索，2013（7）

[3]李百鹏.试论火力发电厂汽机辅机现状及优化策略[J].中国科技投资，2013（3）

（作者单位：神华国华孟津发电有限责任公司）