火电汽机辅机经济运行优化策略论文_初明辉

火电汽机辅机经济运行优化策略论文_初明辉

(黑龙江省牡丹江市第二发电厂 黑龙江牡丹江 157015)

摘要:在火电厂发电进程中,汽机是重要的一部分,对电能供应与发电运行工作发挥着重要的作用。由于经济的发展需要以耗费大量能源为代价,因此我国能源紧缺的问题日渐严峻,尤其表现在电力资源层面上。火力发电厂主要责任在于提供电力资源,火电厂中的汽机辅机运行状况直接牵动着电能的供给,因此,在火电厂的运行管理中,必须要加强汽机辅机的经济运行策略,提升汽机辅机的运行效率。

关键词:火力发电厂;汽机辅机;经济运行

引言:

目前,在我国的火力发电厂中,汽机辅机运行中仍然存在汽机辅机性能不高、运行方案不完善等问题,使其难以符合火电厂发电需求,因此亟待加强汽机辅机的优化运行。本文针对火电厂汽机辅机基本情况展开论述,并提出一定的经济运行策略,希望能够确保火力发电厂汽机辅机的稳定运行,促进电力事业的长远发展。

1火力发电厂汽机辅机分析

1.1冷却水系统

在具体的火力发电厂工作运行中,供水系统主要存在两种不同的形式:即开放式供水系统与封闭式供水系统两种。其中开放式供水系统主要是循环水系统及相连冷却水循环系统,而封闭式供水系统对水质要求更高,主要针对精密机械的冷却。封闭式供水系统主要存在两种款式:冷却池(箱)循环与喷水池循环。

1.2凝汽设备

在实际的工作运行中,凝汽设备的主要构成部件有:凝结水泵、凝汽器、抽真空设备等。其中,凝汽设备在火力发电厂的工作运行中,能够对工质进行回收重新加以利用,保证正常发电工质尽量小的损失。此外,凝汽设备还能够真空环境中进行补给水与凝结水的除氧工作,并在排气口位置制造真空状态,起到提升火力发电厂汽机循环热效率的作用。

1.3抽汽设备

主要包含两种模式,容积式真空泵与射流式抽汽机。其中射流式抽汽机别名为射汽式抽汽器,在火力发电厂的运行中起着辅助高压室蒸汽工作的作用,同时可以用其进行抽取气体。容积式真空泵的形式有两种:即离心式抽汽泵与液环式抽汽泵。对比来说,射汽式抽汽器结构相对复杂且体积庞大,投资较高;而容积式真空泵占地小便于安置,操作简单使用方便使用,所消耗成本相对也较低。

2汽机辅机系统运行中存在的问题

2.1火力发电厂汽机辅机的实施方案不完善

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。

2.2汽机辅机运行缺少足够的资金支持

当前,社会用电量需求不断增加,火力发电厂运行中面临着各种难题与挑战。由于很多火电厂汽机辅机运行中缺少足够的资金支持,使得汽机辅机不能按实际需求和性能优化方案进行改进的,甚至影响到火力发电厂的稳定运行。

2.3汽机辅机使用性能相对较低

目前,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。

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3优化火力发电厂汽机辅机经济运行的策略

3.1优化汽机辅机的回热加热器

根据实际情况来设计操作各级加热器,不管哪级加热器故障切除都将导致整个汽机及热力系统效率降低,直接降低了火力发电厂的发电效率。加热器的端差是加热器效能的直接体现,如何维持较低的端差又不影响安全运行是研究的方向。要得到低端差势必要维持加热器高水位稳定,这就需要我们的调节系统足够精确和线性,才能既保证安全又保证高效。而国产调节系统在这精细度方面是不过关的,特别是这种低流量低水压的不起眼地方更为突出,还需要不断投入研发制造出更优秀的产品来让我们使用。当然也可以直接采购国外的先进成熟产品,势必成本也会大大高。那么优化的方式也可以变通,在重要的设备使用可靠性和精细度更高的国外产品,在初调或者要求不高的地方使用国产设备,两相集合找到效能与投入的平衡点,出发点还是在于使用者的需求。再加上制定相应的操作规范和管理制度,多管齐下降本增效。

3.2重视汽机辅机运行模式的优化

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。

3.3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[1]。在火电厂的正常运行中,最为常见的应用设备是真空喷射器,主要分为喷射器、蒸汽喷射器两种,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段、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[2]。

3.4优化汽机辅机给水泵

事实上,火力发电厂运行中,电动给水泵是耗电量最大的辅机设备,所以若想保证汽机辅机机组的经济运行,则应该加强电动给水泵耗电量的控制。除了变频改造外,还有更经济的汽动给水泵组可以采用。具体优化措施有:①处于启动炉供汽或者临机辅机运行状态下,采用前置泵为锅炉提供水源升温升压;②如果汽包压力大于0.8MPa时,则应该借助于冲动小轮机带动汽动给水泵来为锅炉提供水源,减少电动给水泵的使用时间[3]。当然电动给水泵反应迅速,作为紧急备用使用,在异常情况下可以保证安全还是必不可少。成本控制前提下可以削减电动给水泵的容量,但是不能不设置电动给水泵。

结束语:

综上所述,汽机辅机作为火力发电系统中至关重要的工作部件,在火力发电中占据着重要的位置。但是,在当前火力发电汽机辅机运行中,仍然存在着实际性能不强效率低等问题,严重影响汽机的高效经济运行,故此亟待优化汽机的经济运行状况。按需改造在满足使用需要的同时,优化可靠性提高效率,且还要兼顾经济性,才能促进电力事业的长远发展。

参考文献:

[1]白彦平.火力发电厂汽机辅机的优化运行[J].山东工业技术,2017(17):203+155.

[2]张伟,李永波.火力发电厂汽机辅机经济运行优化策略探讨[J].现代国企研究,2016(02):134.

[3]赵居信,王立龙.浅析火力发电厂汽机辅机的优化运行研究[J].科技与创新,2015(18):122.

作者简介:

初瑞辉,1977年出生,2005年7月进修东北电力学院(本科)热能动力专业,2009年12月取得工程师资格。

论文作者:初明辉

论文发表刊物:《河南电力》2019年6期

论文发表时间:2019/12/12

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