吴喜
华电电力科学研究院有限公司 浙江省杭州市 310030
摘要：火力发电厂的运行所需要的能耗是巨大的，比如耗电量，全国火力发电厂的平均用电率达到了百分之七以上。为此目前对于火力发电厂给水泵的优化探究，主要还是从节能方面出发，力求通过一定的改造优化方案，实现给水泵的优化改进，以此来提高工作效率，减少能量的消耗，挖掘节能提效潜能。本文也就对此进行分析，结合实际的工作经验，提出一些可参考性的建议。
关键词：火力发电厂，给水泵，优化
引言：随着技术的研发和升级，先进技术不断的被提出运用，在一定程度上促进了火力发电厂的发展，但也正因为技术的进步，给火力发电厂的发展带来挑战，对其相关设备的要求越来越高，比如以往汽轮发电机组工程在系统设置和设备选型中存在不足，针对给水泵运行过程中存在安全、环保以及经济性等问题，在节能环保的大环境下，火力发电厂要想实现可持续化发展，就迫切的需要实现系统优化，提高效率的同时也能减少能耗。
1.火力发电厂给水泵
火力发电厂是生产电能的工厂，是利用燃料的燃烧，实现能量的转化，最终生成电能。火力发电厂是一个庞大而又复杂的生产电能与热能的工厂，包括了燃料系统、汽水系统、电气系统、控制系统。火力发电厂是电力发展的重要部分，对于整个社会发展起着重要作用，但同时，节能环保可持续化发展下，其节能环保问题也成为了探究的重要问题。在当前以及未来的可持续化发展中，火力发电厂也必须要通过利用一定的技术实现改造优化，才能适应和谐社会的要求。火力发电厂的给水泵的目的是锅炉给水，是将给水输入锅炉的泵。给水泵是锅炉安全稳定运行的基础，是利用现代自动控制技术设计与组件的锅炉自动液位调节系统的重要组成部分[1]。对于给水泵主要分为气动和电动两种，电动泵易于调整，启动简单，适合在机组启动时使用，但是耗电量非常之大；气动泵使用汽轮机4轴排气驱动，转速低，耗电量低，目前已经得到了广泛使用。
本文对于火力发电厂给水泵的优化探究，对当前火力发电厂机组运行以及给水泵系统进行了调查，结合给水泵的特点，发现当前机组给水泵都是一个运行一个备用，其中气动泵在使用过程中，电动泵备用。这种一运一备是当前火力发电厂给水泵通常采用的母管制运行方式，通过在使用过程中再循环的方式调整给水冷母管压力。给水泵系统如下图：
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给水泵系统操作简单，操作人员可以对其实现集中控制，但是这样的系统也有一个弊端，那就是损耗非常大。针对这一弊端，很多发电厂都已经开始实现调节改造，力求提高其销量和节能，也出现了一些调节改造方法，比如节流调节、变频调节和回流调节等[2]。以此来实现优化改造，达到节能提效的目的。
2.火力发电厂给水泵优化改造
本次对于给水泵的改造研究，主要是通过变频调节，通过对给水泵的液力耦合器、前置泵、变频器配套进行改造，完成给水泵的优化。
2.1 给水泵液力耦合器优化
给水泵作用是将经过加热除氧的给水提升压力后送入锅炉，保证锅炉的正常运行，那么就需要采用液力耦合器方式的变速给水泵，利用液体的动能变化来传递能量，泵组中油泵是由耦合器的输入轴驱动。其作用是简化给水调节系统，减少阀门数量，调节性能好，减少给水系统故障。
对于给水泵液力耦合器的优化，一般都是将其改变成工变频切换型多功能液力耦合器的方法，给水泵的液力耦合器经过改变之后，可以有效的提升给水效率。目前对于耦合器的改造，已经研发出两种相互切换的液力耦合系统，在工频运行和变频下实现调速功能。具体的改造，是利用耦合器改造给水泵内部系统，将传统液力耦合器的原润滑装置进行改造，改装成与其相结合的工作油泵，实现一运一备，都处于润油状态[3]。
2.2 给水泵前置泵的优化改造
给水泵前置泵作用是提高给水泵入口的水流压力，防止给水泵发生汽蚀，一般前置泵采用双吸式结构，具有良好的抗汽蚀能力。因此，对于给水泵前置泵，其最大的作用就是防止给水泵发生汽蚀，对于电动泵前置泵由电动机直接驱动，主泵有电动机通过液压传动装置的液力耦合器驱动，通过液力耦合器实现调速。
对于给水泵前置泵的优化改造，一般还是采用水泵电机同轴驱动变速运行方案，前置运行的必要条件就是让离心泵不发生空话。在给水泵的运行过程中，为了有效汽蚀余量大于必须汽蚀余量，根据前置泵的理论计算对给水泵外特性曲线进行相关分析。
2.3 变频器配套优化
变频具有改变供电频率，调节符合，降低功耗减少损耗的作用。变频配套设备在变频工作中起着举足轻重的作用，变频配套中每一个设备都有着其存在的价值，比如空气断路器，用于快速切断变频器防止变频顺及其线路故障导致电源故障；电磁接触器可以在变频器故障时切断主电源防止故障的再启动；交流电抗器，用于改善输入功率因素；还有噪声滤波器，可以减小变频器产生的无线电干扰[4]。
因此对于变频器配套的改造优化，主要是采用变频一拖二的方法，为了实现变频增设设备，让每一台泵都能实现变频和公平情况，可以在工作状态下或者停止状态下完成切换，根据使用条件确定切换状态。采用联锁启动，满足变频和工频使用，以此来提高效率、节约成本。变频器的切换变频操作，让变频器处于停止装填，系统自动断开开关，工频位置系统也会自动断开隔离，让电机处于工频运行状态。需要注意的是，当变频器在运行一段时间后，需要对变频器进行定期的检查，需要规范操作，一定要断开开关。
3.结束语
在本次对于给水泵的优化中，主要是对给水泵组实现变频改造，发现经过改造，火电厂通过改造之后，降低给水泵的功率消耗；经过变频调节，保证了锅炉实际运行工况的稳定性，提高了效益，在实践中也获得了一定的成功，是值得推广的。但不同火电厂的给水泵系统也存在一定差异，在实际改造中，还需要结合实际情况做好研究，确保改造优化的合理性。
参考文献
[1]赵宝君.火力发电厂给水泵的优化研究[J].设备管理与维修,2018(11):102-103.
[2]赵鹏飞.火力发电厂汽轮机驱动给水泵节能分析[J].机械管理开发,2017,32(10):30-31+49.
[3]刘敏.火电厂锅炉给水泵节电方法[J].能源研究与管理,2015(03):103-105.
[4]熊涛. 火力发电厂循环水泵变频调节性能分析[A]. 四川省电工技术学会.四川省电工技术学会第七届学术年会论文集[C].四川省电工技术学会:中国电工技术学会,2003:4.