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火力发电厂汽机辅机运行优化研究李旺

发表时间：2020/11/9 来源：《基层建设》2020年第21期作者：李旺

[导读] 摘要：火力发电厂汽机辅机作为电力生产的重要设备，运行效率直接与电力生产的安全与经济水平挂钩。

        国电湖南宝庆煤电有限公司 422000
        摘要：火力发电厂汽机辅机作为电力生产的重要设备，运行效率直接与电力生产的安全与经济水平挂钩。为了进一步缓解能源短缺的问题，为社会提供更多电力资源，我国政府采取了一些列措施对火力发电厂进行了扶持。但是，在实际开展火力发电厂生产的过程中，往往会因为火力发电厂汽机辅机运行效率低下，导致生产效率不理想的问题。尤其是在当前高产、节能、降耗的当下，如何优化火力发电厂汽机辅机，已经成为火力发电厂生产与发展的重点。本文将针对火力发电厂汽机辅机优化进行详细分析。
        关键词：火力发电厂；汽机辅机；抽气设备；冷却设备；凝气设备
        引言
        在火力发电厂正常运作过程中，汽机设备会对电厂生产效益产生非常显著的影响。在正常使用的情况下，汽机的使用寿命往往都在50年以上，具有较强的稳定性。但结合当前我国各个火力发电厂在这方面的实际情况来看，很多发电厂的汽机运行都还存在一定的问题，给发电厂的正常运作带来了较为显著的阻碍，必须要在后续发展中引起充分的重视。特别是我国社会对于电能的需求正在日益增加，必须要保证汽机设备具有较强的稳定性，满足社会民众的电能需求，解决汽机设备在运行过程中存在的各类问题。
        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火力发电厂汽机辅机运行优化
        2.1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：①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。②比如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，同时相对小旁路泄露来说，大旁路泄露问题较为严重。③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。

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火电厂汽轮机组中抽气的压力级别各有不同，并且不同级别的压力表现出的功能也存在差异，当压力越大时，其相应的功能级别影响增加，回收加热器抽屉压力较低，通常汽轮机处于长期运行过程中时，需要逐渐提升压力以提高起抽汽性能，回热加热器系统对于火电厂机组经济运行造成的影响主要体现在端差方面。回热加热器存在端差范畴则该指标也是确保机组实现安全运行的关键环节，一旦回热加热器端差处于递增状态，即上端为递增时，此时会降低出水温度，进而缩减自身抽汽量，而对于压力较高的回热加热器来说其抽汽量会增加。
        2.2汽机辅机给水泵优化
        给水泵是汽机辅机中非常重要的设备，其主要的功能便是有效提升给水压力将水送到锅炉当中。当前，在电厂给水泵当中所使用的给水泵主要有两种，分别是涡轮式驱动和电机驱动。在实际开展使用的过程中，应该结合实际情况选择不同的方式。在一般情况下，对火力发电厂启动初期会选择电机拖动。因为其操作方式简单，且电动变速给水耦合装置可以结合不同负荷来进行速度调节，这样可以有效地减少电力资源浪费。
        2.3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。
        2.4优化转机振动
        转子转轴在长期运动状态下发生磨损，就会导致整个电力汽轮机系统的工作状态减低。所以，在优化火力发电厂汽机辅机工作状态中，就要对转子的运行水平进行有效的提升。首先，对转轴工作进行精细化测量，转轴出现问题是火力发电厂汽轮机出现问题的主要原因。所以优化转子运行水平，首先就要优化转轴。在转轴的转径位置放置扬度测量装置，并同时对转子的位置进行有效的记录，从而有效的控制转子工作的控制范围。其次，在转子进行工作的过程中要出现晃动现象，晃度过大会直接导致转轴磨损，所以在转子工作水平提升过程中，还要对转子的工作晃度进行数据记录，做好晃度记录检查。晃度记录中可以使用千分表进行精准记录，保证记录物偏差。对于晃度和扬度的测量和记录是为了有效提高转子工作的检测和维修。
        结语
        总而言之，电力行为作业是能源生产主要途径，承担着社会用电的责任，尤其是对于火力发电厂来说，具备重要的社会责任，对社会发展具备重要的意义。在实际开展火电厂生产的过程中，必须结合火电厂汽机辅机的实际情况，科学合理地开展汽机辅机系统设备的优化，切实为社会的可持续发展打下良好的基础。
        参考文献
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        [2]王波.现代火力发电厂汽轮机凝汽器真空度低原因分析及措施探讨[J].科学与信息化，2017(23):107-107.
        [3]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(31):46-47.