李永忠

摘要：隨著電力行業(yè)的發(fā)展，對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了相當(dāng)大的促進(jìn)作用，電力行業(yè)本身的發(fā)展水平?jīng)Q定了其工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及其互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的水平。在電廠當(dāng)中需要保障供電質(zhì)量，同時(shí)對(duì)于供電效率也需要最大限度的提升，減少發(fā)電過程當(dāng)中產(chǎn)生的能耗現(xiàn)象，提升電廠的熱經(jīng)濟(jì)性。在電廠運(yùn)行效益的提升過程當(dāng)中，需要對(duì)汽輪機(jī)等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)的輔機(jī)開展各項(xiàng)優(yōu)化工作，從而減少產(chǎn)生不必要的能源損耗，提升輔機(jī)的工作效率，最終對(duì)整個(gè)電廠的熱效率可以起到有效的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：輔機(jī);電廠汽輪機(jī);設(shè)計(jì);運(yùn)行優(yōu)化

在現(xiàn)代社會(huì)中，對(duì)于電力需求量持續(xù)增加，居民生活和社會(huì)生產(chǎn)對(duì)電力企業(yè)的需求也越來越多，因此需要對(duì)生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行優(yōu)化，合理控制其生產(chǎn)成本。電廠當(dāng)中主要采用汽輪機(jī)的方式，設(shè)備在運(yùn)行過程中如果存在問題或者故障，則會(huì)對(duì)居民生活和社會(huì)生產(chǎn)帶來困擾。對(duì)汽輪機(jī)輔機(jī)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，可以切實(shí)提升生產(chǎn)效率，保障生產(chǎn)的安全。

一、電廠汽輪機(jī)輔機(jī)系統(tǒng)及主要設(shè)備

在電廠發(fā)電的系統(tǒng)當(dāng)中，其熱力設(shè)備主要包含鍋爐以及汽輪發(fā)電機(jī)、各種輔助設(shè)備，實(shí)現(xiàn)主機(jī)設(shè)備和水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)以及輸送電系統(tǒng)的有效連接，從而形成了整體的電廠系統(tǒng)。

汽輪發(fā)電機(jī)輔機(jī)系統(tǒng)，主要分為水系統(tǒng)、油系統(tǒng)以及蒸汽系統(tǒng)這三大部分。水系統(tǒng)，主要包含循環(huán)水冷卻水系統(tǒng)、凝結(jié)水及給水系統(tǒng)、除鹽水系統(tǒng)。油系統(tǒng)，主要包含潤(rùn)滑油系統(tǒng)、密封油系統(tǒng)（若設(shè)計(jì)需要）及抗燃油系統(tǒng)。蒸汽系統(tǒng)，主要包含四大管道系統(tǒng)、高低壓旁路系統(tǒng)、抽汽系統(tǒng)及軸封系統(tǒng)。汽輪機(jī)輔助設(shè)備，主要包含凝汽設(shè)備、低壓加熱器、高壓加熱器、除氧器、給水泵及冷卻塔等。

二、汽輪機(jī)輔機(jī)的設(shè)計(jì)及運(yùn)行優(yōu)化分析

（一）輔機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析

由于汽輪機(jī)組本身的經(jīng)濟(jì)性和安全性方面受到各種因素的影響，汽輪機(jī)的研發(fā)設(shè)計(jì)、制造以及安裝運(yùn)行等多個(gè)環(huán)節(jié)，都具備較大的節(jié)能潛力，和偏離汽輪機(jī)的額定工況都存在著較大的關(guān)系。電廠汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)性屬于輔機(jī)設(shè)備的重要指標(biāo)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行重要環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)。因此，可以對(duì)高壓加熱器、給水泵以及凝汽器等輔機(jī)設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)，來實(shí)現(xiàn)機(jī)組的最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)。

（二）給水泵的能量損失及優(yōu)化分析

首先，電動(dòng)給水泵在調(diào)節(jié)及運(yùn)行方式上，可以分為變速泵和定速泵。變速給水泵，主要通過平移泵、變動(dòng)轉(zhuǎn)速揚(yáng)程流量曲線的方式來實(shí)現(xiàn)變化，其中可以避免改變管道的阻力，實(shí)現(xiàn)在不用給水調(diào)節(jié)閥的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)水流量的改變。變速給水泵主要是利用改變管組特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)操作的目的，此種方式在低負(fù)荷狀態(tài)下能量產(chǎn)生的損耗會(huì)相對(duì)較多，同時(shí)其閥門當(dāng)中的節(jié)流損失現(xiàn)象也會(huì)增加。因此實(shí)際應(yīng)用的過程當(dāng)中，在低負(fù)荷狀態(tài)下，前者優(yōu)越性相對(duì)較強(qiáng)，其節(jié)能效果相對(duì)明顯。

其次，在給水泵組的優(yōu)化分析方面，需要根據(jù)其機(jī)組的具體配置，以及單臺(tái)機(jī)組汽動(dòng)給水泵的余量的大小變化進(jìn)行分析。對(duì)于汽動(dòng)泵組來說，可以根據(jù)其實(shí)際運(yùn)行狀況來進(jìn)行運(yùn)行方式的確定。在整個(gè)過程當(dāng)中，當(dāng)汽輪機(jī)處于滑壓運(yùn)行時(shí)，其給水閥的開度會(huì)增加，利用給水泵自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方式來有效的消除節(jié)流損失的現(xiàn)象。

對(duì)于常規(guī)的運(yùn)行，其備用的泵組如果采用熱備當(dāng)中需要保持每分鐘三千轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)給水泵的循環(huán)流量。此狀態(tài)下，備用泵所產(chǎn)生的蒸汽流量會(huì)更多，從而對(duì)泵組的汽耗量也會(huì)相對(duì)增加。由此可見，在低負(fù)荷的狀態(tài)下，利用單泵運(yùn)行配合電泵備用的方式，其經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較高。在負(fù)荷的變化狀態(tài)下，所持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)短和電動(dòng)泵本身的容量問題也需要考慮，從而達(dá)到電機(jī)在啟停的過程當(dāng)中所產(chǎn)生的能耗問題。本文主要以機(jī)組為85MW負(fù)荷狀態(tài)下的最佳滑壓工況進(jìn)行節(jié)能效果的分析，對(duì)于電動(dòng)給水泵和汽動(dòng)給水泵的優(yōu)化原理方式屬于一致的狀態(tài)，但是可以對(duì)耗汽量進(jìn)行節(jié)約，如表1所示。

（三）循環(huán)水泵運(yùn)行性能分析

在機(jī)組的冷卻水溫和負(fù)荷保持不變的情況下，機(jī)組本身的背壓在循環(huán)水的流量變化下產(chǎn)生變動(dòng)，從而對(duì)循環(huán)水泵的功耗會(huì)產(chǎn)生影響。在循環(huán)水泵的最佳運(yùn)行背壓方式中，主要由循環(huán)水泵的功能增加值和機(jī)組本身的出力增加值產(chǎn)生的最大差值決定的。實(shí)際運(yùn)行過程中配套的循環(huán)水泵數(shù)量非常有限，導(dǎo)致循環(huán)水流量不能產(chǎn)生連續(xù)的變動(dòng)，只能利用現(xiàn)階段水泵數(shù)量以及汽輪機(jī)的功耗增值進(jìn)行最佳運(yùn)行背壓的得出，也可以對(duì)相對(duì)應(yīng)的循環(huán)水泵的最佳運(yùn)行方式進(jìn)行獲取。本文利用某廠2300W的機(jī)組作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，配備兩臺(tái)具備聯(lián)絡(luò)管連接的兩臺(tái)型號(hào)相同的循環(huán)水泵進(jìn)行試驗(yàn)。保證相應(yīng)的組合方式，利用一機(jī)一泵、一機(jī)兩泵以及兩機(jī)三泵的方式，在不同的循環(huán)水溫以及負(fù)荷狀態(tài)下，獲取循環(huán)水泵的最佳運(yùn)行方式，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2和表3所示。

分析表2和表3可以得出，對(duì)于循環(huán)水溫較低或者機(jī)組存在部分負(fù)荷的狀態(tài)下，可利用調(diào)整機(jī)組的運(yùn)行方式來對(duì)機(jī)組的供電量進(jìn)行增加。在一機(jī)一泵或者兩機(jī)三泵的組合方式下，需要打開機(jī)組之間存在的聯(lián)絡(luò)門，避免斷水現(xiàn)象的產(chǎn)生。

（四）抽汽設(shè)備運(yùn)行方式優(yōu)化

抽汽設(shè)備運(yùn)行方式優(yōu)化主要針對(duì)于真空泵水溫較高的現(xiàn)象，利用溫度較低的地下水來對(duì)工作液體進(jìn)行外圍冷卻處理，從而提升真空泵抽吸的能力。在夏季高溫天氣，利用地下水作為冷卻劑，可以極大的提升真空泵的抽吸能力，對(duì)于泵的功耗可以有效降低，對(duì)于凝汽器的真空度以及換熱效率也可以起到有效提升作用。

結(jié)束語：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)于電力的需求量也得到了持續(xù)的增加。汽輪機(jī)輔機(jī)屬于電力生產(chǎn)當(dāng)中的重要設(shè)備，其運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性關(guān)系著電力生產(chǎn)效率。電廠方面結(jié)合自身的實(shí)際情況采取有效的措施來優(yōu)化和改進(jìn)汽輪機(jī)輔機(jī)，降低電力的生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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