汪萬功

大唐三門峽發(fā)電有限責任公司 河南三門峽 472000

汽機輔機作為機組的重要組成部分，對火力發(fā)電穩(wěn)定性有直接影響。在傳統(tǒng)技術(shù)條件下，汽機輔機自身功能性能不夠完善，在長期運行過程中，容易出現(xiàn)問題，進而導致汽機能量轉(zhuǎn)化效率下降。為提高汽機整體運行的穩(wěn)定性，需要對汽機輔機系統(tǒng)進行優(yōu)化，并采用先進的技術(shù)設備，確保各項指標能夠滿足實際生產(chǎn)要求。

1 火力發(fā)電廠汽機輔機的概述

1.1 抽氣設備

針對火力發(fā)電廠汽機輔機來說，抽氣設備是非常重要的設備內(nèi)容，其主要分成兩種模式，分別是容積式真空泵抽氣機、射流式抽氣機。針對容積式真空泵來說，分為液環(huán)式真空泵以及離心式真空泵。針對射流式抽氣機來說，可以進行蒸汽式噴射，并且可以使用高壓蒸汽等工具，讓氣體膨脹并且來抽取蒸汽。此外，射流式抽氣機還可以利用水壓進行抽吸作用。射流式抽氣機自身具備經(jīng)濟性、便捷性，在實際開展檢修工作時，非常方便，使用起來經(jīng)濟效益相對較高。但是，針對真空泵抽氣機來說，就存在一定程度的局限性，因為真空泵抽氣機的模型相對復雜，操作性能相對較差，并且其經(jīng)濟效益并不明顯。但是，相比真空泵抽氣機來說，射流式抽氣機雖然性能相對較好，但是，其系統(tǒng)并未完善，并且需要占據(jù)一定面積，容易對生產(chǎn)造成影響。

1.2 冷卻設備

在火力發(fā)電廠中，主要的供水系統(tǒng)主要有兩種形式，分別是開放式、封閉式。火力發(fā)電廠開放式供水系統(tǒng)，是一個直流電源系統(tǒng)，封閉式供水方式，則是一種循環(huán)供水系統(tǒng)。封閉式供水系統(tǒng)又可以分成兩種類型，分別是噴水池、冷卻水箱。冷卻水箱需要8-10℃的水溫控制；冷卻水溫應該保持在5-10℃。在開展水冷卻的過程中，橫流塔具備一定程度的優(yōu)勢，并且因為操作方便，所以可以起到節(jié)省成本的作用。但是，橫流塔也具備一定程度的缺點，那就是占地面積較大。

1.3 凝氣設備

火力發(fā)電廠中的凝氣設備，涵蓋了一個循環(huán)、冷凝器、抽水設備、凝結(jié)水泵。凝氣設備中的制冷劑在實際開展運用的過程中，在回收機制形成之后進行循環(huán)，并且可以在真空情況之下除去冷凝水中的氧氣成分。此外，也可以在渦輪排氣當中構(gòu)建出一個真空狀態(tài)，切實地提升高熱機的實際使用效率，切實保障汽輪機的循環(huán)效率。在負荷出現(xiàn)變化的過程中，又可以回收排出的氣體。但是，如果空氣進入冷凝器并且其他不能在冷凝器中進行冷凝時，那么，在一定程度上會對設備造成不良的影響。

2 汽機輔機系統(tǒng)中存在的問題

2.1 輔機性能有待提升

在火力發(fā)電廠汽機輔機的實際運行過程中，仍存在多方面的問題。目前，許多火力發(fā)電廠的汽機輔機設備性能不夠完善，在火力發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展下，輔機系統(tǒng)已經(jīng)成為實際生產(chǎn)中的薄弱環(huán)節(jié)。比如，在管網(wǎng)性能方面，由于汽機輔機設備與管網(wǎng)結(jié)合性較差，導致部分設備的性能沒有得到充分發(fā)揮，嚴重時還會引發(fā)故障問題，影響火力發(fā)電廠生產(chǎn)的安全性。

2.2 運行故障控制不足

火力發(fā)電廠汽機輔機設備運行控制技術(shù)較為落后，智能化水平偏低，在實際運行過程中，難以發(fā)現(xiàn)故障隱患，進而導致突發(fā)性故障問題的出現(xiàn)。特別是在社會電力供應需求不斷增加的情況下，火力發(fā)電廠生產(chǎn)負荷水平較高，對汽機輔機系統(tǒng)運行穩(wěn)定性有嚴格要求。由于缺乏故障監(jiān)測與控制的有效手段，導致在實際生產(chǎn)過程中故障概率較高。

2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)需要改進

在汽機輔機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計方面，由于設計人員對輔機設備運行原理不夠了解，缺乏對實際影響因素的考慮，導致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計方案存在不合理之處。在此情況下，設備經(jīng)過長時間的運行，容易出現(xiàn)老化、故障問題。而且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計不合理，會導致汽機輔機設備運行能耗顯著增加，不符合火力發(fā)電生產(chǎn)的節(jié)能環(huán)保要求，也需要對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計作出改進和優(yōu)化。

3 輔機優(yōu)化汽輪機組的重要意義

汽輪機組是一種有機高效的運行設備。當鍋爐用煤或其他化學能材料加熱時，會產(chǎn)生蒸汽。蒸汽通過噴嘴進入汽輪機組，再轉(zhuǎn)化為機械能，促進汽輪機組的工作。這個過程非常復雜，需要很多設備來完成。為了使汽輪機更好地運行，有必要通過一些指標來觀察運行情況。由于這些指標非常重要，關(guān)系到機組的安全運行。對汽輪機組進行必要的優(yōu)化工作，有助于提高機組的性能指標，保證機組的安全穩(wěn)定運行。

4 火力發(fā)電廠汽機輔機優(yōu)化措施

4.1 汽輪機輔機抽氣設備優(yōu)化

在實際開展汽輪機輔機抽氣設備優(yōu)化的過程中，其目的是保障抽氣設備可以在真空環(huán)境下正常運行。抽氣設備當中的冷凝器真空泵，是抽氣設備的重要組成部分，并且直接影響著汽輪機輔機抽氣設備的使用安全。所以在實際開展優(yōu)化的過程中，應該對冷凝器真空泵有針對性地進行優(yōu)化改進。無論是汽輪機輔機在停止、開始、運行等各個狀態(tài)，都應該保障冷凝器在真空狀態(tài)下運行。所以，在實際開展汽輪機輔機抽氣設備優(yōu)化時，所使用的手段是對汽輪機排氣凝氣器排除的蒸汽凝結(jié)成冰，并且保障鍋爐能夠重復利用。在抽氣設備正常工作運作的基礎上，讓冷凝器保障真空狀態(tài)，切實保障汽輪機輔機安全運行。噴射式真空抽抽氣器是對火力發(fā)電廠中較常見的一種設備，結(jié)合不同介質(zhì)開展使用。在實際使用的過程中，可以分為蒸汽噴射器和空氣噴射器。兩者在實際開展實用的過程中，其實際使用原理都大致相同。但是，兩者主要的區(qū)別便是真空抽氣器是通過壓力來抽取真空，空氣是噴射器是利用高壓蒸汽的形式來抽氣真空。所以，很多對火力發(fā)電廠為了保障生產(chǎn)效率，都會使用水環(huán)式真空泵。真空抽氣裝置和真空泵相比，各自都具備利弊，在實際開展抽氣設備的過程時，還需要結(jié)合不同對火力發(fā)電廠的實際情況進行選擇。

4.2 汽機輔機給水泵優(yōu)化

給水泵是汽機輔機中非常重要的結(jié)構(gòu)，其主要的功能便是有效提升氧器水箱中的壓力，并且將水送到鍋爐當。當前，在電廠給水泵當中所使用的給水泵主要有兩種，分別是渦輪式驅(qū)動和電機驅(qū)動。在實際開展使用的過程中，應該結(jié)合實際情況選擇不同的方式。在一般情況下，對火力發(fā)電廠首次啟動時會選擇汽輪機拖動。因為其操作方式簡單，并且設備操作氣動泵轉(zhuǎn)速為3000r/min，實際運行周期相對較短，即使出現(xiàn)低負荷的現(xiàn)象，也不需要關(guān)閉蒸汽泵，在一定程度上避免了浪費的現(xiàn)象。在高負荷運行的過程中，優(yōu)化蒸汽泵可以有效的避免水資源浪費問題。電動機式拖動，主要涉及了恒速和變速兩種形式，可以通過水閥裝置對電動定速泵進行控制。電動變速給水耦合裝置可以結(jié)合不同負荷來進行速度調(diào)節(jié)，這樣可以有效地減少電力資源浪費，即使在地壓負荷運行時，也不會造成過多水資源浪費。

4.3 循環(huán)水泵運行優(yōu)化

在循環(huán)水泵優(yōu)化方面，汽機輔機中的凝汽器設備運行壓力會隨著循環(huán)水流量變化而發(fā)生變化。因此，循環(huán)水流量變化會對循環(huán)水泵功耗水平產(chǎn)生影響，在流量遞增的情況下，凝汽器壓力下降，機組功率較大，循環(huán)水泵功能水平也較高。當流量超過一定水平后，循環(huán)水泵功耗的增加還會抵消機組功率的增加，進而產(chǎn)生不必要的能源浪費。為了使訓話水泵保持最佳運行狀態(tài)，在實際生產(chǎn)過程中，需要根據(jù)火電廠機組配置的循環(huán)水泵數(shù)量，對其流量進行連續(xù)優(yōu)化調(diào)整，并采取試驗方式確定不同優(yōu)化方案下的凝汽器工況變化以及循環(huán)水泵功耗變化情況。最終結(jié)合機組負荷、處理增加值等計算結(jié)果，確定機組最佳運行背壓，從而確定循環(huán)水泵的最佳運行方案。

4.4 凝汽器運行優(yōu)化

目前，許多火力發(fā)電廠均采用噴射式真空抽氣器，根據(jù)其介質(zhì)的不同，可分為射水式和射汽式兩種，其區(qū)別在于采用不同的壓力介質(zhì)抽取真空。雖然兩種方式工作原理相同，但是射水式抽氣器的運行效果相對更好。在火力發(fā)電廠凝汽器運行優(yōu)化過程中，可以采用更加先進的真空泵代替抽氣器。真空泵的應用優(yōu)勢在于工作效率高，在機組啟動時，真空泵抽取真空的時間僅為抽氣器的1/3 左右，能夠明顯提升機組啟動效率。但是，真空泵的成本也相對較高，需要考慮經(jīng)濟方面的因素，逐步更換真空泵。另外，在真空泵的使用過程中，要防止出現(xiàn)泄漏問題，如果發(fā)生泄漏，會嚴重影響真空泵運行安全性。總體而言，通過積極更換汽機輔機技術(shù)設備，對其運行結(jié)構(gòu)進行合理設計，可以明顯改善輔機系統(tǒng)的運行效果。

5 結(jié)語

綜上所述，目前火力發(fā)電廠汽機輔機在運行過程中還存在多方面的問題，需要從其運行原理出發(fā)，對各功能系統(tǒng)做出優(yōu)化和改進。通過對給水泵、回熱加熱器、循環(huán)水泵等主要技術(shù)設備進行運行優(yōu)化，可以提升汽機輔機運行穩(wěn)定性，提高能量轉(zhuǎn)化效率，減少不必要的能源浪費，從而提升火力發(fā)電廠生產(chǎn)的綜合效益。