摘要：在火力发电厂发电的过程中,气机作为其发电过程中最为主要的组成部分之一,具有着非常重要的作用。此外,在火力发电厂中一些辅机设备也在其发电过程中占有着非常重要的作用,它作为火电发电过程中另一个重要组成部分,对火力发电的正常运行工作有着直接的影响。因此,对火力发电厂汽机辅机运行效率进行优化,对于我国的电力事业有着极其重大的作用。
关键词：火力发电厂；汽机辅机；经济运行；优化策略
1火力发电厂汽机辅机的概述和问题
1.1汽机辅机的组成
目前我国火力发电厂的辅机设备中主要有:抽气、冷却和凝气设备。抽气设备即真空泵可分为容积式和射流式两种类型。主流为容积式真空泵,主要有两种,一种是液环式,一种是离心式;在射流式抽气机分为射汽式和射水式,射汽式主要是利用高压蒸汽的膨胀来对气体进行抽取的工作原理,而射水式则是借助于水的压力来对气体进行抽取。两种模式相比较下,射水式要更为简单,在维护上较为方便,且较为实用,成本也比较低。但是射水式占地面积比较大,而且具有很大的消耗量,这会对其使用效果造成很大影响。其次,是冷却系统,也就是供水系统。在火力发电厂中供水系统主要有两种形式,开式和闭式,开式即直流供水系统;闭式属于循环供水系统。闭式也分为两种类型,喷水池和冷却水。最后则是凝气设备,它是由凝汽器、凝结水泵以及辅助设备组成起来的。它能够在工质回收后,逐渐的形成一个循环机制,同时还能够对凝结水和补给水在真空条件下进行一定的除氧。其外还能够气机排气口处建立真空状态,从而让汽机循环的热效率得到不断提升。
1.2汽机辅机系统的问题
随着我国经济的不断发展,我国火力发电厂汽机辅机设备和世界发达国家的设备差距已经得到了很大的缩短,但是由于在汽机辅机的运行过程中,遭受到诸多因素的干扰,如相关人员的综合素质较低,设备管理水平较低等,从而致使在设备使用管理和系统性能上,相对于发达国家依然存在着很大差距。当下我国火力发电厂对管道网络性质存在着严重忽视,虽然在汽机辅机的使用效率和性能上都已经到达了世界水平,但是由于其只是对某一个单一对象进行重视,从而导致在结合辅助设备和管网后,会让汽机辅机的综合使用效率被很大程度的降低。此外,由于我国火力发电厂在资金上的不足,导致汽机辅机的优化水平很难得到提升,从而让汽机辅机的优化工作遭到了限制,阻碍了进行先进技术的开发工作。而且,由于汽机辅机自身存在着一定的多样性和复杂性问题,使得完善的优化方案和技术在一定时间内很难研发出来。
2火力发电厂汽机辅机运行优化策略
若想维持火力发电厂的正常稳定运行,确保火力发电厂的经济效益与社会效益等,同时为了火力发电厂能够正常输送电力资源,应该高度重视汽机辅机的运行状态。汽机辅机作为火力发电厂不可或缺的一部分,应该不断对汽机辅机的运行进行优化,以便于确保火力发电厂的正常供电。
2.1对汽机辅机水泵设备的运行不断优化
在汽机辅机中,给水泵是关键的组成部分,主要作用在于:将除氧箱中的水压升高,并及时将水送至锅炉中。由于给水泵的运行方式不同,主要存在两种模式:定速给水泵与变速给水泵。其中变速给水泵,主要以平移泵特征与变速原理为依据运行;定速给水泵,主要是依据锅炉调节给水阀门进行运行。但是,如果负荷较低的情况下仍然使用机组,则将严重损害阀门处,甚至出现不必要的损失。故此,定速水泵与变速水泵相比下,变速水泵占据较大优势,不仅操作相对简易,不需要调整水阀门便能够改变水泵内的积水量,并且即使处于低负荷的状态下仍然可以节约水能,定速水泵则根本不具备这些优势。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆就汽动与电动水泵使用方式来说,仍然存在一定的不同之处,如果处于经济条件符合的条件下,合理设置气动泵组的运行模式,能够改变汽泵组的整体经济效益。一般来说,汽动泵在实际汽机辅机的运行中的转速大约为:3200r/min,这种状态下能够为水泵的正常循环运行提供足够的水流量,但是不足之处是会增加泵组的整体消耗量。因此,当泵组运行方式明确后,应该充分考虑到负荷变化需要的具体时间,避免出现不必要的损失。同时,在机组启停过程中把握好各节点,通过运行精细控制,锅炉起压初期阶段采用汽动给水泵前置泵给锅炉上水,停机过程中全程使用汽动给水泵上水,减少电动给水泵的投运,降低机组综合厂用电率。
2.2对回热加热器设备的运行加以优化
回热加热器作为汽机辅机另一个关键部分,由最初较小的抽汽压力随着汽轮机持续工作而不断增大,严重影响到回热加热器设备的整体工作性能。除此之外,合理优化火力发电厂汽机辅机的加热器,应该对加热器的传热端差进行科学控制,并按照传热端的实际变化情况、相关要求规定等合理调整火力发电厂汽机辅机的加热器。
2.3对汽机辅机抽气设备进行加以优化
真空抽气设备位于汽机辅机的凝汽器中,在汽机辅机的运行中应始终保持真空状态。凝汽器真空抽气的主要作用在于,将汽轮机内存在的诸多水蒸气液化成水的状态,使锅炉实现重复利用,并且推动发电厂汽机辅机内部水资源的无限循环。现阶段,火力发电厂的运行中,喷射式真空抽气器是普遍使用的一种器件,按照不同的介质使用状态共存在两种形式:射水抽气器与射汽抽气器,两种抽气器都存在一定的优势与劣势,在选择时应该充分考虑到火力发电厂的实际情况与自身特征。对于火电厂运行中,使用真空泵组维持机组真空的,可以增加一套真空提高装置。即在原有真空泵抽真空系统上安装一套新的真空提升装置,在循环水量、循环水温不变的基础上,通过智能制冷设备降低真空泵的工作水温,以提高真空泵的抽吸能力,以提高机组真空度,优化机组效率。
2.4对汽机辅机循环水泵的运行加以优化
在汽机辅机的运行状态下,如果水流量不断增加,凝汽器压力也不断加大,则循环水泵的能源消耗将持续变大,进而致使机组出力程度不断加大。事实上,循环水流量的多少将影响凝汽器的真空变化,凝汽器的真空变化将影响循环水泵的出力程度。故此,在水流量不断增加、循环水泵消耗功能持续加大、机组出力差值最大的情况下,凝汽器的运行将达到最佳状态,并且循环水泵也将达到最佳运行状态。然而,在汽机辅机的实际运行中,对于循环水量不能任意改变与调整,并且严格控制循环水泵的实际使用数量。故此,基于水泵数量严格限制的条件下,应该对水泵运行模式进行充分研究,如高速改低速、变频等因素,或者利用季节特点在保证机组最佳真空前提下修改热工联锁逻辑实现单台循环水泵运行方式,并准确检验实验中运行方式不同状态下凝汽器循环水泵的耗能情况,确定循环水泵最后的运行方式。
结论
风云激荡的经济新时代,诸多矛盾交织叠加,风险挑战接种而至。社会进程的发展加剧了能源的消耗,电力作为主要的能源供给,在我国经济发展进程中占据着重要地位。现阶段,火力发电仍然是满足社会用电需求的主要来源,在火力发电厂的实际运行中,汽机辅机的运行状态影响着火力发电质量与效率。故此,火力发电厂应该高度重视汽机辅机的运行,及时解决汽机辅机存在的问题,并且不断优化汽机辅机的经济运行,以确保火力发电厂为社会正常输送电力资源。
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论文作者:张杰华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签：汽机论文; 火力发电厂论文; 辅机论文; 水泵论文; 凝汽器论文; 真空论文; 设备论文; 《电力设备》2018年第27期论文;