三峽電力職業(yè)學(xué)院　沐　影

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簡述電廠設(shè)備運行與維護

三峽電力職業(yè)學(xué)院沐影

【摘要】電廠設(shè)備運行與維護是將熱能動力裝置方向和電力工業(yè)相結(jié)合，是國民經(jīng)濟與社會發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)品的衍生物。黨的十七大報告中提出了將實現(xiàn)節(jié)約資源、善待環(huán)境的社會作為工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展的重要方向。如何優(yōu)化電廠設(shè)備安全運行下的經(jīng)濟性，更好的做好維護工作，避免重大事故的發(fā)生，將是落實國家的能源戰(zhàn)略，推動國家電網(wǎng)又好又快發(fā)展，進一步推進電力體制改革的重要因素。

【關(guān)鍵詞】電廠設(shè)備運行與維護；電力

1　電廠設(shè)備運行與維護的意義

我國電力行業(yè)具有多樣化，規(guī)模大，應(yīng)用范圍廣等特點。電廠有火電站、水電站、核電站、太陽能發(fā)電和風能發(fā)電等多種形式。以火電站最早，數(shù)目最多，核電站發(fā)展最快，太陽能和風能等可持續(xù)能源發(fā)電多受地域氣候的限制。安全生產(chǎn)是所有電力行業(yè)都必須遵守的總原則，一旦發(fā)電設(shè)備事故，不僅對企業(yè)生產(chǎn)造成嚴重的經(jīng)濟損失，供電用戶生活陷入癱瘓，更常常伴隨重大的人員傷亡。在單機容量日益增長的趨勢下，大型機組落實安全運行，是電力系統(tǒng)的重中之重。近年來大型機組嚴重的設(shè)備損壞等事故時有發(fā)生。因此電廠設(shè)備運行與維護對于電力的安全具有重大的意義。

2　電廠設(shè)備運行與維護的現(xiàn)狀

“十二五”顯示，火力發(fā)電仍是我國電產(chǎn)業(yè)的主要形式，占有主導(dǎo)地位。雖然煤炭的使用減少，導(dǎo)致了火力電發(fā)展增長率降低，但未來，伴隨環(huán)保技術(shù)的提高，生產(chǎn)電的成本降低，電力優(yōu)勢越來越突出，市場需求增加，火力發(fā)電行業(yè)人有廣闊的宏圖。節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為時代進步的理念，引導(dǎo)我國電力工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方向積極，推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級。實施“上大壓小”政策，關(guān)閉大量能效低、污染重、相對效益低的小型火電廠，加快優(yōu)勝劣汰的腳步，實現(xiàn)國內(nèi)火電設(shè)備的更新?lián)Q代，市場需求的提高。電廠設(shè)備運行與維護更加規(guī)范，自動化程度更高，不斷引進新的技術(shù)。

3　火力發(fā)電的運行

3.1電廠分類

火力發(fā)電的種類繁多。（1）按燃料分：燃煤發(fā)電廠，燃油發(fā)電廠，燃氣發(fā)電廠，余熱發(fā)電廠，以垃圾及工業(yè)廢料為燃料的發(fā)電廠；（2）按原動機分凝氣式汽輪機發(fā)電廠，燃氣輪機發(fā)電廠，內(nèi)燃機發(fā)電廠，蒸汽—燃氣輪機聯(lián)合發(fā)電廠等；（3）按輸出能源分凝汽式發(fā)電廠（只發(fā)電），熱電廠（發(fā)電兼供熱）；（4）按蒸汽壓力和溫度分低溫低壓電廠（1.4MPa，350度），中溫中壓發(fā)電廠（3.92MPa，450度），高溫高壓發(fā)電廠（9.9MPa，540度），超高壓發(fā)電廠（13.83MPa，540度），亞臨界壓力發(fā)電廠（16.77MPa，540度），超臨界壓力發(fā)電廠（22.11MPa，550度）；超超臨界壓力發(fā)電廠（31MPa，600度）（5）按發(fā)電廠裝機容量分小容量發(fā)電廠（100MW以下），中容量發(fā)電廠（100—250MW），大中容量發(fā)電廠（250—1000MW），大容量發(fā)電廠（1000MW以上）。

3.2組成設(shè)備及系統(tǒng)

鍋爐、汽輪機、發(fā)電機是火電廠中的主要設(shè)備，亦稱三大主機。相輔其工作的設(shè)備即為輔助設(shè)備或輔機。連接主機與輔機間的管道和線路等統(tǒng)稱為系統(tǒng)?，F(xiàn)代化火電廠是一個復(fù)雜而又巨大的電能與熱能的生產(chǎn)工廠。由燃料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)5大系統(tǒng)組成。廠房內(nèi)設(shè)有最主要的鍋爐、汽輪機和發(fā)電機。主變壓器和配電裝置一般設(shè)在獨立的建筑物內(nèi)或戶外，其他輔助設(shè)備如給水系統(tǒng)、供水設(shè)備、水處理設(shè)備、除塵設(shè)備、燃料儲運設(shè)備等，有的設(shè)在主廠房內(nèi)，有的則在輔助建筑中或露天場地。如燃煤的輸送系統(tǒng)、水的化學(xué)處理系統(tǒng)、灰漿的排放系統(tǒng)等火電廠其他輔助生產(chǎn)系統(tǒng)，也是必不可少，與主系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，相互配合實現(xiàn)發(fā)電。

3.3基本原理

火力發(fā)電廠的基本原理實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)換，具體為燃料在鍋爐中燃燒將其化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝臒崮?，蒸汽在汽輪機中膨脹加速將其熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機械能，汽輪機帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)將機械能最終轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，實現(xiàn)發(fā)電。

我國火力發(fā)電廠的燃料主要是煤?；痣姀S基本生產(chǎn)過程是煤在鍋爐中充分燃燒釋放熱量加熱鍋爐中的水，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，蒸汽通過汽輪機的各個汽缸，膨脹做功將熱能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的動力，汽輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)動輸出電能。電的產(chǎn)生離不開燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)的作用。

由輸煤、磨煤、粗細分離、排粉、給粉、鍋爐除塵、脫硫等組成的燃燒系統(tǒng)的好壞直接影響電廠的經(jīng)濟效應(yīng)。要實現(xiàn)煤的充分燃燒，首先從煤場由皮帶輸送機將煤通過電磁鐵、碎煤機后送到煤倉間的煤斗內(nèi),再經(jīng)給煤機到磨煤機進行磨粉，磨好的煤粉通過空氣預(yù)熱器產(chǎn)生的熱風，送煤粉至粗細分離器，合格的煤粉經(jīng)過排粉機送至粉倉，不合格的煤粉送回磨煤機，經(jīng)給粉機煤粉由噴燃器至鍋爐內(nèi)進行燃燒。產(chǎn)生的煙氣經(jīng)電除塵脫粉塵再至脫硫裝置，經(jīng)石漿噴淋脫出硫后經(jīng)吸風機送至煙筒排入大氣，避免空氣污染。

由鍋爐、汽輪機、凝汽器、高低壓加熱器、凝結(jié)水泵和給水泵等組成的汽水系統(tǒng)，具體包括汽水循環(huán)、化學(xué)水處理和冷卻系統(tǒng)等，是發(fā)電的動力來源。具體為水在鍋爐中加熱成水蒸汽，經(jīng)過熱器加熱變成過熱蒸汽，再通過主蒸汽管道進入汽輪機，整個過程蒸汽不斷膨脹做功產(chǎn)生高速流動帶動汽輪機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，再帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電。

由副勵磁機、勵磁盤、主勵磁機（備用勵磁機）、發(fā)電機、變壓器、高壓斷路器、升壓站、配電裝置等組成的發(fā)電系統(tǒng)，要實現(xiàn)發(fā)電，必須由副勵磁機（永磁機）發(fā)出高頻電流，再經(jīng)過勵磁盤整流，送至主勵磁機發(fā)出電后經(jīng)調(diào)壓器及滅磁開關(guān)通過碳刷送至發(fā)電機轉(zhuǎn)子，旋轉(zhuǎn)其定子線圈感應(yīng)出電流，電流經(jīng)發(fā)電機一分為二，一路送至廠用電變壓器，另一路則送到SF6高壓斷路器，經(jīng)其送至電網(wǎng)。

3.4設(shè)備運行與維護

啟動、停機、經(jīng)濟運行、故障分析與處理是火電運行的主要方面。保證安全性、經(jīng)濟性和電能的質(zhì)量是火電運行的基本要求。運行人員要求能在任何情況想冷靜正確的下達指令，確保機組安全經(jīng)濟運行。

安全運行無法保證，就會造成人員傷亡、設(shè)備損壞和事故，不能向用戶持續(xù)供電，造成巨大的經(jīng)濟損失。要保證安全運行的基本要求必須做到以下幾個方面：（1）確保電廠設(shè)備的制造、安裝、檢修質(zhì)量；（2）嚴格遵守調(diào)度指令要求，按照運行的規(guī)章制度對設(shè)備的啟動與停機以及變負荷的進行操作；（3）確保監(jiān)視和各項運行參數(shù)記錄完善準確，以便盡早發(fā)現(xiàn)運行偏差和異?，F(xiàn)象，并及時排除故障；（4）嚴格按規(guī)章制度進行巡回檢查，監(jiān)視運行設(shè)備和系統(tǒng)是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，以便及時發(fā)現(xiàn)故障原因，采取預(yù)防措施；（5）按要求定期測試各項保護裝置，以確保其動作的安全可靠和準確。

電廠運行的主要費用是燃料消耗產(chǎn)生的，如何提高其效率是實現(xiàn)經(jīng)濟性運行的必然要求?？梢酝ㄟ^采取滑參數(shù)啟停、加強燃料管理和設(shè)備的運行管理、定期檢查設(shè)備狀態(tài)和運行工況減小熱損失、根據(jù)各類設(shè)備的運行性能及其相互間的協(xié)調(diào)、制約關(guān)系維持最佳綜合經(jīng)濟效和負荷變動時按機組間最佳負荷分配方式進行增、減調(diào)度來實現(xiàn)?；瑓?shù)啟動可以縮短啟動時間，具有傳熱效果好、帶負荷早、汽水損失少，使機組快速冷卻，縮短檢修停機時間，提高設(shè)備利用率和經(jīng)濟性等優(yōu)點。

確保電廠安全經(jīng)濟運行下，還要保證電的質(zhì)量，即保持電壓和頻率的額定值在變負荷化下不變，以滿足供電用戶的要求。

電廠鍋爐、汽輪機、發(fā)電機間具有極為密切的關(guān)系。任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都會影響電廠的安全經(jīng)濟運行。大型火電廠為保證設(shè)備的正常運行，在重要位置設(shè)有大量的監(jiān)測的儀表，用來監(jiān)視電廠設(shè)備運行狀況和主要參數(shù)，同時還設(shè)有自動控制裝置，以便及時地對主輔機設(shè)備進行調(diào)節(jié)。維護人員的主要工作是巡檢，定時定項按規(guī)定做好記錄，并上報，實時掌握機組的運行情況，能正確處理緊急情況，并按要求定期對設(shè)備進行試驗切換和檢修。現(xiàn)代大型火電廠已采用了先進的計算機分散控制系統(tǒng)，通過它可以對整個生產(chǎn)過程進行自動的調(diào)節(jié)控制，即根據(jù)不同工況協(xié)調(diào)各設(shè)備，自動化水平達到了新的高度。同時為了保證設(shè)備安全經(jīng)濟運行，制定運行規(guī)程和規(guī)章制度并要求嚴格按照其執(zhí)行。

4　火力發(fā)電事故預(yù)防及處理措施

火力發(fā)電發(fā)生事故會造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡，為確保設(shè)備的安全運行，必須制定相應(yīng)的預(yù)防措施和切實可行的事故預(yù)處理方案并嚴格加以執(zhí)行。采取預(yù)防為主的思想，結(jié)合事后處理辦法。要求工作人員必須嚴格按照規(guī)定做好運行和維護工作，認真學(xué)習相關(guān)事故案例處理辦法，能根據(jù)事故原因，分析正確處理。一旦遇到應(yīng)沉著冷靜按規(guī)程，正確處理，并會緊急停機。并盡快恢復(fù)發(fā)電機組的運行，從而將事故損失降到最低限度。

5　結(jié)束語

火力發(fā)電在國民經(jīng)濟中占有重要地位，同時也是污染氣體的主要來源。隨著人對社會和自然認識的不斷深入和提高,節(jié)能和環(huán)保意識的不斷增強，火力發(fā)電急需一場技術(shù)革新，完善電廠設(shè)備運行和維護，適應(yīng)環(huán)保的要求。如何實現(xiàn)轉(zhuǎn)型和發(fā)展將是其未來需要不斷探討的問題。

沐影（1986—），女，工學(xué)學(xué)士，現(xiàn)供職于三峽電力職業(yè)學(xué)院，助教，研究方向：機械自動化與電力發(fā)展。

作者簡介：