浅谈火力发电厂优化运行中的问题及应对策略

王长军 李超

摘 要：现阶段，因为全球能源的危机对于世界国家经济发展产生了一定的影响。而我国主要的电力资源通常是由火力发电厂来提供的，所以，火力发电厂的电力资源对经济建设的作用十分重要。其中，锅炉是火力发电厂当中的重要组成部分，也是重要的发电工具，所以，一定要重视火力发电厂运行优化设计工作的重要性，尤其是锅炉优化运行。锅炉实现优化运行，不仅能够节省资源消耗，同时，还能够有效地提高发电厂实际运行的效率。另外，汽轮机也会对火力发电厂运行的效果产生一定影响，所以，汽轮机优化运行也同样发挥着关键性的作用。希望通过对锅炉与汽轮机运行问题和解决策略的分析，不断提高火力发电厂的安全经济运行。

关键词：火力发电厂；优化运行；问题；应对策略

中图分类号：TM61 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）21-0085-02

在国家经济社会发展的过程中，电力资源是其中重要的能源之一。然而，在社会不断发展的过程中，人们开始重视不可再生资源的重要作用，所以，对于火力发电厂的管理与控制强度也逐渐提高。

由于火力发电厂耗能很高，而且所消耗的煤炭量也不断增加，同时还会产生污染气体。由此可见，火力发电厂在运行的过程当中，锅炉和汽轮机的优化具有重要的现实意义。

1 火力发电厂锅炉概述

在火力发电厂的设备当中，锅炉、汽轮机以及发电机是其中最重要的组成部分，而锅炉的作用排在首位。锅炉会消耗能源，而在锅炉内部的煤炭燃烧能够形成动力能源，而后转化成为机械能，进而推动发电厂其他设备的正常运行。锅炉由锅炉本身和辅助设备组成，在其实际运行的过程中，燃料通过燃烧形成热能，将锅炉内部的水烧至沸腾，进而形成水蒸气，并转化成动能。在以上过程当中，若燃料能够得以充分地燃烧，就能够有效地提升功能，提高能量使用率。

2 火力发电厂运行过程中的问题分析

2.1 锅炉运行问题

2.1.1 蒸汽参数

在火力发电厂发电的过程中，锅炉的作用十分关键，不紧能够为发电机提供所需的动能，同时，还能够保证辅助工具的正常运行，所以，可以发现发电过程当中的运行状态十分关键。因为，蒸汽机的蒸汽参数对发电厂的锅炉会产生一定的影响，只有参数保持平稳，才能够保证蒸汽机运行正常，并带动发电机实现运行。另外，蒸汽参数平稳还能够按照所确定的煤炭质量和机器负荷对耗煤量进行判断，确保发电厂运转的更加正常。

2.1.2 热损耗

蒸汽功能是火力发电厂当中最关键的运转动能，同时，燃料燃烧的过程所产生的热能可以作为火力发电厂的运作根源。但是，在锅炉运行的过程中，却存在热量流失的问题或者是热量损耗。另外，由于煤炭燃烧的不完全，所以很容易浪费煤炭资源。

2.2 汽轮机运行问题

2.2.1 汽轮机

在汽轮机运行的过程中，很容易出现汽轮机高压缸排气量超过设计值的情况，使其高压缸的工作效率不高，导致汽轮器的整体运行效率降低。

2.2.2 凝汽器真空不高

如果汽轮机的内循环水量不高，同时，汽轮机处于运行状态，真空泵内部水温相对较高的情况下，就会对实际的工作效率产生不利的影响。

另外，不同的加热系统与汽轮机本身所具备的疏水系统很容易出现疏水阀门内漏的问题，所以，会增加凝汽器热负荷，进而降低其蒸汽的利用率[1]。

2.2.3 轴封辅助系统

如果电厂汽轮机机组在启动或者是停机的状态下，其轴封压力的变化比较明显，并且在实际运行的过程中，汽轮机的高压轴封气密性与低压轴封气密性比较差的情况下，都会使得蒸汽泄漏并漏到凝汽器内部，对凝汽器的真空产生不利的影响，进而降低机组的工作效率。

3 火力发电厂优化运行的应对策略

3.1 锅炉运行优化

3.1.1 优化蒸汽参数

只有确保锅炉的蒸汽参数始终保持在稳定数值，才能够实现锅炉的正常运行，因此，相关工作人员需要对锅炉参数的变化进行实时关注。而在火力发电厂当中，对蒸汽参数进行平衡的最佳工具就是保热自动装置，并且在火力发电厂自然循环粉煤炉当中，在主设备蒸汽温度变化的同时也会使蒸汽参数发生变化。其中，在主设备蒸汽参数增加了11～15℃的情况下，所消耗的煤炭资源就会降低一克。所以，只有实现蒸汽设备保热功能的正常性，才能够使得锅炉蒸汽的参数更加平衡与稳定，进而实现能源节约的目的。

3.1.2 优化热损耗

燃料在燃烧的时候，出现资源浪费的关键原因就是热量损失，而煤炭不完全燃烧也同样会导致资源的浪费。所以，要想对火力发电厂热损耗问题进行优化，也就是对煤炭质量进行优化，并且实现燃料燃烧过程和锅炉自身装置的全面优化。

第一，需要进行煤炭燃料各质量混合配比，进而找到最佳节能混合煤炭燃料配比。

第二，确保煤粉粗细程度的适度性。不一定越细越好，一定要将热学实验的最终结果为基础，并且在燃烧的过程中，需要重视煤炭燃烧的变化规律，进而合理地调整燃料燃烧的方式，确保资源得到有效利用。另外，锅炉排烟的问题也是导致热损耗现象的主要因素，所以，一定要严格控制空气系数，充分利用排烟风量表来检测，并且合理控制风量的输入大小。同时，应该尽可能通过当前的条件来防止漏风现象发生，并且保证炉内的气压相对较小。

3.2 汽轮机运行优化

3.2.1 优化回热器方式

应该在加热系统当中增加蒸汽冷却、疏水冷却以及U形管板倒立式高压加热器和U形管板卧式高压加热器。而蒸汽冷却段则应该利用蒸汽凝结来加热给水，同时，疏水冷却可以使得给水的温度提高，并且优化抽泣能量利用效率，在减小本身温度的情况下，减弱下级抽气排斥能力。所以，在两者的共同作用之下，可以对加热器端差变化的幅度进行合理地控制，进而改善其自身的经济性。另外，因为各压力型除氧器通常是以0.3%比例来直接排放蒸汽，所以，若不能够采取优化措施来改善，那么必然会导致热能西苑以及水资源被大量地浪费。

由此可见，优化回热器方式具有重要的现实意义。其中，可以选择使用超过300 MW的机组，并配备无头除氧器，这样就能够有效地减少筒体应力以及出水含氧量。在此基础上，可以有机结合喷嘴改造，提高其自过滤以及防堵塞的功能。采用这种方法不仅能够降低能源消耗，同时，还可以缓解大气污染以及排气噪音的程度。

3.2.2 优化凝汽器真空

通过对循环水系统、轴封系统以及空气系统进行排查以后，结合相关的数据信息来分析可以发现，导致凝汽器真空降低的主要原因包括以下四个方面：

首先，汽轮机内部的循环水量缺乏；其次，当汽轮机实际运行的过程中，真空泵内部的水温处于较高状态；

再次，疏水阀门有内漏的现象，所以，使得凝汽器热负荷有所增加；

最后，凝汽器自身真空的严密性不理想，很容易导致气测漏气，导致凝汽器端的温差过大，甚至会达到10 ℃的温差。

因为凝汽器的冷却面积、严密性以及清洁度都会对机组真空产生直接的影响，所以，在特定的负荷条件之下，凝汽器的真空和循环水温度、流量之间存在一定的关系。若循环水温度存在差异，则流量必然有区别，因此，一定要保证循环水泵运行的科学合理。具体的优化方法就是实现循环水泵运行的优化，若其正处于高负荷的工作状态，那么可以双循泵高速运行；若循环水的进水温度或者是机组负荷出现变化的情况下，需要固定负荷区间，并且实现低速循泵和高速循泵的结合。在其处于正常运行的状态时，需要按照不同的机组负荷以及循环水温度来采取相应的循环水泵运行方式。

另外，也可以降低射水泵工作状态下的水的温度，使得出力得以提升。

在此基础上，还应该重视安装疏水系统管道与阀门的质量控制工作[2]。当汽轮器系统在日常运行的过程中，一定要对疏水系统管道与阀门进行定期地维护与检修，并且全面创新疏水系统的泄漏检测方法，进而使得汽轮机的运行效率得以提升。

3.2.3 优化给水泵

电动给水泵在火力发电厂的运行过程中，其运行的方式就是定速给水。而实现给水泵优化则可以实现汽轮机组的优化运行。而具体的优化方法就是要实现给水泵的曲线平移，进而对转速的方式进行合理地调节。而在此过程中，下水泵实际运行的效果与其他的运行效果相比要更加优越，而且，下水泵运行可以更好地为气动泵高效运行提供有力保障。

除此之外，还能够以汽轮机组的凝汽器疏水方式来实现优化，并且开展性能与能耗的诊断实验，进而实现给水泵的全面优化。

3.2.4 优化汽轮机辅机抽气装置

通常，火力发电厂常用的就是喷射式真空抽气器，它的优点很多，可以划分成两部分，即蒸汽喷射器与空气喷射器。两种喷射式的真空抽气器具有同样的原理，但也存在差异。真空抽气就是通过与压力的利用来抽取真空，然而，空气喷射器则需要通过高压蒸汽来抽取真空。

另外，在部分火电厂，一般所使用的都是水环式的真空泵。将真空抽气装置与真空泵进行对比，它们本身都存在优缺点，所以，火力发电厂需要根据其实际情况来选择出真空设备。在实践过程中发现，抽真空装置的结构相对简单，而且本身性能是稳定的，成本不高，但是，最明显的缺点就是实际的运行成本很高，导致严重浪费水资源，甚至会提高维护成本。而真空泵抽吸装置则可以在特定的时间段内减少启动时间，使得实际操作过程中的及其损耗得以降低。

另外，由于其功耗仅仅是抽气机的33%，因此，在实际操作的过程中也很方便，不会浪费较多的水资源。然而，美中不足的就是投资的成本很高，而且蒸汽处理能力薄弱，进而严重影响真空系统运行的安全性，所以，很难为其正常的运行提供有力保障。

4 结 语

综上所述，在火力发电厂的运行过程中，锅炉的优化运行以及汽轮机的正常运行对于发电厂整体的优化程度具有关键作用。然而，在锅炉和汽轮机的运行过程中，会因为多种因素而对其正常运行产生负面影响。因此，一定要对锅炉与汽轮机运行过程中存在的问题予以重视，并且采取具有针对性的措施来进行及时处理与解决，进而不断提高火力发电厂运行的安全性与经济性，推动火力发电厂的高效正常运行。

参考文献：

[1] 李芳明.火力发电厂优化运行问题及策略探究[J].科技展望，2015，（22）： 97-97.

[2] 于洋.对火力发电厂优化运行问题的若干思考[J].中国科技纵横，2011， （7）：236.