辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司 辽宁省阜新市 123000
摘要:近些年,由于社会的发展,我国的经济水平不断提升,人们生活水平提高,对于电力能源的需求急剧增长,且由于其他的发电方式依然存在一定的缺点以及无法达到需求,当前电力供应依然是以火力发电厂为主。随着全球范围内的火力发电厂数量不断地增加,市场对于火力发电厂提出了更高的发展要求。
关键词:火力发电厂;汽机辅机;优化策略
引言
为了促使我国火力发电厂企业能够正常运行,企业就必须确保其汽机辅机处于正常的运行状态。作为火力发电厂经营过程中不可缺少的重要部分,基于新时代背景下,对汽机辅机提高了经济性的运行要求。只有火力发电厂汽机辅机运行过程具备较高的经济性,才是我国火力发电厂走上可持续发展道路的重要保证。
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气设备、凝气设备、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,抽气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,操作也较为烦琐,目前多采用容积式真空泵。凝气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,凝气设备可以在真空状态下对凝结水、补给水进行除氧,控制排气口的真空状态,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,通常采用冷取水和喷水池形式。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火电厂在经济运行存在的弊端
火电厂运营是一种能源转换系统,其转换率主要受到电站使用工艺方法以及汽轮机组性能,辅助设备性能等影响,此外还与锅炉实际运行状态汽轮机组,发电机组运行情况具有紧密联系,当发电机组投入正常使用之后,机组的工艺结构和主要设备已基本确定。这种状况下,合理的设备管理,以及实现设备经济运行,对于提高能源转换来说是十分重要的,主要表现于火电厂所有设备在运行中处于最佳工作状态和经济指标,机组处于满负荷状态运行和经济性符合标准,是两个不同的概念。因此,在实际工作中,应认真做好定量化分析工作,建立并完善汽轮主机和辅机等相关设备经济运行模板,使整个机组运行完全建立在经济运行标准范围之内,这一环节也是机组经济运行管理中需首先解决的问题之一。火电厂的发电机组属于大工业体系,在运行中需要借助汽轮机主机和多个辅机以实现良好协调性,还需科学合理的调配各种设备之间的工作参数,只有这样才能从根本上优化机组的经济运行,而单个设备的经济性是整个机组经济运行的基础,只有将机组运行的整体经济性得到提高,其才能真正实现利益最大化的工作目标。因此创建汽轮机主机和辅机机组安全运行对于整个火电厂运行来说是十分重要的。由于不同发电站运行方式不同,比如对于发电机组,辅机等各种设备来说,其构成和性能要求不同,设备运行参数也存在差异。
3火力发电汽机辅机运行优化策略
3.1汽机辅机抽气设备优化
对于火力发电汽机辅机来说,其抽气设备对其日常运行具有重要意义,而对抽气设备进行能效优化能够有效改善火力发电汽机辅机设备的抽真空性能,进而在一定程度上对汽机辅机的运行状态进行提升。
凝汽机在进行火力发电是能够对火力发电厂汽轮机中的水蒸气进行有效转化,并且将水蒸气进行转化后可在锅炉中进行循环使用,在保证汽轮机正常运行时也能够促使水资源的再利用。而为了保证这一转换过程能够实现,便需要配备能够保证效率的抽气设备,进而在一定程度上保证凝汽机的真空状态,进而维持正常的发电运行。
因此对于发电厂汽机辅机设备运行优化来说,需要严格的保障相关设备以及凝汽机的真空状态,而其前提便是需要使用抽气设备来进行支撑。我国当前的火力发电厂中主要采用的是真空泵抽气设备,也有部分发电厂采用的是喷气式的抽气设备。以真空泵抽气设备为例,我国当前的真空泵抽气设备在使用中功率较小,但也不会出现过量的水汽损失,能够有效保障火力发电中最为重要的热能,因此,真空泵抽气设备才会被火力发电厂广泛采用。普通的喷射式抽气设备在火力发电厂的实际使用中容易产生水资源浪费的问题,因此在采用喷气式抽气设备是还需要配备相应的射水泵,在一定程度上增加了维护以及使用成本。所以对于火力发电厂的汽机辅机来说,使用的抽气设备较为重要,且在汽机辅机的日常使用与维护中需要进行适当的优化,进而确保抽气设备的正常运行,进而提升汽机辅机的使用效率。
3.2凝汽器运行优化
在火力发电厂汽机辅机系统中,凝汽器的功能是对汽机排放的蒸汽进行凝结,供锅炉重新使用,从而形成循环系统。在排气口处还需要利用抽汽设备使其保持真空状态,这是汽机能够稳定运行的关键条件。因此,凝汽器运行状态对汽机运行稳定性有重要影响,无论机组处于何种运行工况,都需要保持其内部真空。目前,许多火力发电厂均采用喷射式真空抽气器,根据其介质的不同,可分为射水式和射汽式两种,其区别在于采用不同的压力介质抽取真空。虽然两种方式工作原理相同,但是射水式抽气器的运行效果相对更好。在火力发电厂凝汽器运行优化过程中,可以采用更加先进的真空泵代替抽气器。真空泵的应用优势在于工作效率高,在机组启动时,真空泵抽取真空的时间仅为抽气器的1/3左右,能够明显提升机组启动效率。但是,真空泵的成本也相对较高,需要考虑经济方面的因素,逐步更换真空泵。另外,在真空泵的使用过程中,要防止出现泄漏问题,如果发生泄漏,会严重影响真空泵运行安全性。总体而言,通过积极更换汽机辅机技术设备,对其运行结构进行合理设计,可以明显改善辅机系统的运行效果。
3.3优化汽机辅机的运行模式
在火力发电厂汽机辅机中有大量水泵,应该按照发电厂的不同发电需求应用不同的运行模式。按水泵的工作方式主要分为两种类型:定速泵、变频泵。其中定速泵应用最为广泛,包括电动给水泵也使用定速泵(通过液力耦合器改变给水泵转速)。定速泵使用的是定速电机,造价低方便制造,安装调试简单,控制系统也不复杂。然而一旦定速泵的装置出现低负荷运行的情况,将会造成严重的资源浪费情况,主要表现在节流损失大幅上升,泵组效率下降。故此,对水泵进行变频改造是极其有效的提升办法,原因在于变频电机及其附属设备能够在不同工况输出不同转速和功率,保证正常使用的前提下还没有节流损失,大大提高了效率。但变频装置造价高、设备体积大、安装维护难度高、控制系统复杂,所以要按需安装做到效益最大化。在控制成本和维护难度的前提下,定速和变频泵组综合采用。
结语
简而言之,在经济等方面不断发展的背景下,虽然促使我国很多行业得以稳步发展,但与此同时,也有不小挑战存在其中。电力作为人们生活以及生产等方面不可缺少的重要部分,更是我国经济走上可持续发展道路的重要保证。基于当前我国火力发电厂汽机辅机运行中存在的大量浪费现象,不仅影响了火力发电厂正常的运行,而且更是企业经济效益不断降低的根源。面对该种现状,文章主要结合实际情况,对火力发电厂汽机辅机经济性优化策略方面进行了详细分析,希望为我国火力发电厂运行工作提供参考的同时,也为我国经济走上平稳发展道路打下坚实的基础。
参考文献:
[1]辛继群,梁健.试论火力发电厂汽机辅机现状及优化策略[J].价值工程,2018(31):46-47.
[2]辛继群,梁健.试论火力发电厂汽机辅机现状及优化策略[J].价值工程,2013,32(31):46-47.