简述电厂设备运行与维护

三峡电力职业学院　沐　影



简述电厂设备运行与维护

三峡电力职业学院沐影

【摘要】电厂设备运行与维护是将热能动力装置方向和电力工业相结合，是国民经济与社会发展的基础产品的衍生物。党的十七大报告中提出了将实现节约资源、善待环境的社会作为工业化、现代化发展的重要方向。如何优化电厂设备安全运行下的经济性，更好的做好维护工作，避免重大事故的发生，将是落实国家的能源战略，推动国家电网又好又快发展，进一步推进电力体制改革的重要因素。

【关键词】电厂设备运行与维护；电力

1　电厂设备运行与维护的意义

我国电力行业具有多样化，规模大，应用范围广等特点。电厂有火电站、水电站、核电站、太阳能发电和风能发电等多种形式。以火电站最早，数目最多，核电站发展最快，太阳能和风能等可持续能源发电多受地域气候的限制。安全生产是所有电力行业都必须遵守的总原则，一旦发电设备事故，不仅对企业生产造成严重的经济损失，供电用户生活陷入瘫痪，更常常伴随重大的人员伤亡。在单机容量日益增长的趋势下，大型机组落实安全运行，是电力系统的重中之重。近年来大型机组严重的设备损坏等事故时有发生。因此电厂设备运行与维护对于电力的安全具有重大的意义。

2　电厂设备运行与维护的现状

“十二五”显示，火力发电仍是我国电产业的主要形式，占有主导地位。虽然煤炭的使用减少，导致了火力电发展增长率降低，但未来，伴随环保技术的提高，生产电的成本降低，电力优势越来越突出，市场需求增加，火力发电行业人有广阔的宏图。节能环保已经成为时代进步的理念，引导我国电力工业结构调整方向积极，推进产业结构优化升级。实施“上大压小”政策，关闭大量能效低、污染重、相对效益低的小型火电厂，加快优胜劣汰的脚步，实现国内火电设备的更新换代，市场需求的提高。电厂设备运行与维护更加规范，自动化程度更高，不断引进新的技术。

3　火力发电的运行

3.1电厂分类

火力发电的种类繁多。（1）按燃料分：燃煤发电厂，燃油发电厂，燃气发电厂，余热发电厂，以垃圾及工业废料为燃料的发电厂；（2）按原动机分凝气式汽轮机发电厂，燃气轮机发电厂，内燃机发电厂，蒸汽—燃气轮机联合发电厂等；（3）按输出能源分凝汽式发电厂（只发电），热电厂（发电兼供热）；（4）按蒸汽压力和温度分低温低压电厂（1.4MPa，350度），中温中压发电厂（3.92MPa，450度），高温高压发电厂（9.9MPa，540度），超高压发电厂（13.83MPa，540度），亚临界压力发电厂（16.77MPa，540度），超临界压力发电厂（22.11MPa，550度）；超超临界压力发电厂（31MPa，600度）（5）按发电厂装机容量分小容量发电厂（100MW以下），中容量发电厂（100—250MW），大中容量发电厂（250—1000MW），大容量发电厂（1000MW以上）。

3.2组成设备及系统

锅炉、汽轮机、发电机是火电厂中的主要设备，亦称三大主机。相辅其工作的设备即为辅助设备或辅机。连接主机与辅机间的管道和线路等统称为系统。现代化火电厂是一个复杂而又巨大的电能与热能的生产工厂。由燃料系统、燃烧系统、汽水系统、电气系统和控制系统5大系统组成。厂房内设有最主要的锅炉、汽轮机和发电机。主变压器和配电装置一般设在独立的建筑物内或户外，其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备等，有的设在主厂房内，有的则在辅助建筑中或露天场地。如燃煤的输送系统、水的化学处理系统、灰浆的排放系统等火电厂其他辅助生产系统，也是必不可少，与主系统协调工作，相互配合实现发电。

3.3基本原理

火力发电厂的基本原理实质是能量的转换，具体为燃料在锅炉中燃烧将其化学能转变为蒸汽的热能，蒸汽在汽轮机中膨胀加速将其热能转变为汽轮机转子旋转的机械能，汽轮机带动发电机旋转将机械能最终转变为电能，实现发电。

我国火力发电厂的燃料主要是煤。火电厂基本生产过程是煤在锅炉中充分燃烧释放热量加热锅炉中的水，产生高温高压蒸汽，蒸汽通过汽轮机的各个汽缸，膨胀做功将热能转化为转子旋转的动力，汽轮发电机组转动输出电能。电的产生离不开燃烧系统、汽水系统和发电系统的作用。

由输煤、磨煤、粗细分离、排粉、给粉、锅炉除尘、脱硫等组成的燃烧系统的好坏直接影响电厂的经济效应。要实现煤的充分燃烧，首先从煤场由皮带输送机将煤通过电磁铁、碎煤机后送到煤仓间的煤斗内,再经给煤机到磨煤机进行磨粉，磨好的煤粉通过空气预热器产生的热风，送煤粉至粗细分离器，合格的煤粉经过排粉机送至粉仓，不合格的煤粉送回磨煤机，经给粉机煤粉由喷燃器至锅炉内进行燃烧。产生的烟气经电除尘脱粉尘再至脱硫装置，经石浆喷淋脱出硫后经吸风机送至烟筒排入大气，避免空气污染。

由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成的汽水系统，具体包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等，是发电的动力来源。具体为水在锅炉中加热成水蒸汽，经过热器加热变成过热蒸汽，再通过主蒸汽管道进入汽轮机，整个过程蒸汽不断膨胀做功产生高速流动带动汽轮机的转子转动，再带动发电机旋转发电。

由副励磁机、励磁盘、主励磁机（备用励磁机）、发电机、变压器、高压断路器、升压站、配电装置等组成的发电系统，要实现发电，必须由副励磁机（永磁机）发出高频电流，再经过励磁盘整流，送至主励磁机发出电后经调压器及灭磁开关通过碳刷送至发电机转子，旋转其定子线圈感应出电流，电流经发电机一分为二，一路送至厂用电变压器，另一路则送到SF6高压断路器，经其送至电网。

3.4设备运行与维护

启动、停机、经济运行、故障分析与处理是火电运行的主要方面。保证安全性、经济性和电能的质量是火电运行的基本要求。运行人员要求能在任何情况想冷静正确的下达指令，确保机组安全经济运行。

安全运行无法保证，就会造成人员伤亡、设备损坏和事故，不能向用户持续供电，造成巨大的经济损失。要保证安全运行的基本要求必须做到以下几个方面：（1）确保电厂设备的制造、安装、检修质量；（2）严格遵守调度指令要求，按照运行的规章制度对设备的启动与停机以及变负荷的进行操作；（3）确保监视和各项运行参数记录完善准确，以便尽早发现运行偏差和异常现象，并及时排除故障；（4）严格按规章制度进行巡回检查，监视运行设备和系统是否处于稳定状态，以便及时发现故障原因，采取预防措施；（5）按要求定期测试各项保护装置，以确保其动作的安全可靠和准确。

电厂运行的主要费用是燃料消耗产生的，如何提高其效率是实现经济性运行的必然要求。可以通过采取滑参数启停、加强燃料管理和设备的运行管理、定期检查设备状态和运行工况减小热损失、根据各类设备的运行性能及其相互间的协调、制约关系维持最佳综合经济效和负荷变动时按机组间最佳负荷分配方式进行增、减调度来实现。滑参数启动可以缩短启动时间，具有传热效果好、带负荷早、汽水损失少，使机组快速冷却，缩短检修停机时间，提高设备利用率和经济性等优点。

确保电厂安全经济运行下，还要保证电的质量，即保持电压和频率的额定值在变负荷化下不变，以满足供电用户的要求。

电厂锅炉、汽轮机、发电机间具有极为密切的关系。任何一个环节出现故障都会影响电厂的安全经济运行。大型火电厂为保证设备的正常运行，在重要位置设有大量的监测的仪表，用来监视电厂设备运行状况和主要参数，同时还设有自动控制装置，以便及时地对主辅机设备进行调节。维护人员的主要工作是巡检，定时定项按规定做好记录，并上报，实时掌握机组的运行情况，能正确处理紧急情况，并按要求定期对设备进行试验切换和检修。现代大型火电厂已采用了先进的计算机分散控制系统，通过它可以对整个生产过程进行自动的调节控制，即根据不同工况协调各设备，自动化水平达到了新的高度。同时为了保证设备安全经济运行，制定运行规程和规章制度并要求严格按照其执行。

4　火力发电事故预防及处理措施

火力发电发生事故会造成巨大的经济损失和人员伤亡，为确保设备的安全运行，必须制定相应的预防措施和切实可行的事故预处理方案并严格加以执行。采取预防为主的思想，结合事后处理办法。要求工作人员必须严格按照规定做好运行和维护工作，认真学习相关事故案例处理办法，能根据事故原因，分析正确处理。一旦遇到应沉着冷静按规程，正确处理，并会紧急停机。并尽快恢复发电机组的运行，从而将事故损失降到最低限度。

5　结束语

火力发电在国民经济中占有重要地位，同时也是污染气体的主要来源。随着人对社会和自然认识的不断深入和提高,节能和环保意识的不断增强，火力发电急需一场技术革新，完善电厂设备运行和维护，适应环保的要求。如何实现转型和发展将是其未来需要不断探讨的问题。

沐影（1986—），女，工学学士，现供职于三峡电力职业学院，助教，研究方向：机械自动化与电力发展。

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