浅谈火力发电厂给水系统的优化

浅谈火力发电厂给水系统的优化

姚琨赵明丽

华电滕州新源热电有限公司

摘要：在我国目前的电力供应领域，火力发电厂占据着重要地位，为了确保火力发电厂的运行效率达到理想水平，人们通常使用母管制的给水系统为火力发电厂进行水务供应。母管制给水优势在于供水的统一以及稳定，还可以对水资源进行集中化的处理，同时也存在着灵活度低、容易出现供应偏差等问题。本文将对火力发电厂给水系统进行分析和研究，目的是进一步提高火力发电厂的给水系统运行效率，做好给水系统的优化工作。

关键词：火力发电厂；给水系统；优化策略

引言：

火力发电厂运行过程中需要对水资源进行处理操作，但伴随着我们国家的社会经济发展，很多地区出现了水资源紧张等问题。在一定程度上制约了火力发电厂的生产效率提升。所以为了保证在市场竞争环境中取得优势，电厂需要引入节水优化技术，并以此来减轻对水资源需求的压力，本文将对火力发电厂给水系统进行分析和探讨，希望能给电力领域带来一定的帮助。

一、火力发电厂给水系统主要调节方式

在火电厂的给水系统工作中，主要是由给水泵以及给水管道来决定系统的工作状况。所以不管是单元制给水系统还是母管制给水系统，只要改变了给水泵的工作性能，或是改变了给水管道的性能，都可以对给水系统的工作状态予以干涉，从而达到给水系统优化调节的目的。其中对给水量进行调节可以使给水泵工作状态不产生变化，通过改变给水管路的给水闸进行给水阻力增大减小，从而实现给水量的调节。

在对给水系统进行优化调节时，也可以使用调节给水泵功率的方式进行操作。在进行给水泵功率调节时，先使给水管道的特性保持不变，同时对给水泵转数进行调节，当出现给水泵工作曲线伴随给水泵变化而产生移动时，给水泵的功率就会出现移动和变化。

进行给水系统调节优化时，要注意不管是给水量产生变化，还是给水泵的功率产生变化，都没有发生节流损失，这也就意味着调节给水系统会出现显著的节能效果。

二、火电厂给水系统进行主管道设计时要注意的优化要点

在进行火电厂给水系统的主管道设计中，要注意材料本身的性能，不同管材对设计安装产生的影响也各有不同。

（一）在进行管道布置工作时，许多的配套设备要与主给水管道进行连接，在管道的布置中可以使用高强度薄管壁的管材，这种管材可以通过降低管壁厚度的方法，降低管道整体重量，同时管道的占地面积也相应减少，可以更加有效的节省空间。适合应用在紧凑环境下的小空间给水系统中。

（二）在管道保温材料选择上，也要做好对比，通过选取有效的保温材料，提高管道设计中的科学性和实用性。

（三）在设计时要注意设备推力以及推力矩等数值。在一般的火力发电厂工作中，常见的300MW机组运行时，主给水管路的设计要满足设备的推力和推力矩，为后期运行中的应用性能，以及设备运行稳定与安全做好保障。一些给水泵接口也是容易出现问题的环节，一般的管材难以满足给水泵的要求，所以在选取材料时要注意，防止后期出现质量以及安全隐患。

在进行设计时可以使用WB36管材，这种管材有效的减小管路的口径，并在提升管道壁柔韧性的同时，降低其厚度。管路降低了重量后，对于各个设备连接的推力等要求大大降低，可以确保设备的生产安全性。

三、火力发电厂的给水系统节水措施

（一）空气循环冷却系统。通过对空气压缩制冷循环的利用，达到使空气温度降低的目的。这种系统经过长期的运行，会产生耗电量过大，以及无法清理管路中水垢等问题，并且冷却系统内部的酸液对于设备会产生腐蚀作用，后期需要投入较高的资金维护。

（二）循环冷却水系统。循环冷却水系统是当前应用最为广泛的一种系统，同时也是火电厂对于水资源消耗最大的一个环节，不同的地质环境对于循环冷却水系统也产生着不同的影响，如火力发电厂的位置在沿海地区，就需要运用以海水为主要循环方式的循环冷却系统，如果火力发电厂的位置在干旱地区，则需要使用空冷式轮汽机组。

（三）除灰系统。除灰系统的选择同样要对火电厂的地点进行考虑，如果火电厂地点距离居民生活地点较近，应当尽量的采用干式除灰系统，在运行过程中要注意及时的对污染性气体进行脱硫等技术处理。在采用湿式除灰系统时，要注意在闭路循环状态下进行运行，并控制好冲灰水中的灰浆浓度，在节水效果满足使用的前提下，做好对灰渣的收集工作。

四、火力发电厂给水系统的优化运行

一般在母管制给水系统中，需要设置不同容量的多台离心泵进行同时作业，要求整套离心泵系统要满足设计工况的需求，同时有着一定的经济性。在进行工况调整的过程中，需要在工况小幅变化时使用节流方式进行操作，以满足系统对于供水量的要求。此外，还需要确保水泵工作时处于正常的经济效益区间，以满足水泵的工作经济性。

从我国当前的电力发展来看，由于社会经济的发展对于电力供应有了更大需求，导致火力电厂需要在运行过程中使用大容量机组。这种改变对于母管制给水系统提出了更高的调峰要求。在这种要求下，给水泵的实际运行工况与设计工况产生较大的差异，所以为了保证给水泵能够满足工作要求，就需要对节流调节进行加大，然而这种调节使水泵长期处于超负荷的工作状态下，水泵的耗电量增加，造成电能浪费，所以这一过程应当适当的进行阀门调节，可以更好的响应系统的优化运行。

在火力发电厂给水系统的实际运营中，当把调节阀门打开到最大状态时，给水管道性能也会达到最佳状态，在给水量产生变化时将给水泵调节到给水管道最佳特性曲线，这样操作可以避免节流出现损失，从而进一步的对系统运行进行优化。系统的优化运行主要需要两个方向同时进行管制：对给水管道最佳特性的曲线方程式进行计算，只有计算后确定了最佳曲线，在实际运行中才可以对并列式给水泵进行准确的调节。此外是要控制整个给水系统的经济性，在给水系统的运行过程中，首先确保给水泵工作效率的经济性，同时控制好管路，只有在两个方面都满足了经济性的要求，母管制的给水系统才能得到最佳的优化解决方案。

结语：

综上所述，母管制和单元制两种给水系统是当前火力发电厂应用最为广泛的给水方案，其中母管制给水系统相较于单元制给水系统，有着更加广泛的应用场景。所以对于母管制给水系统的研究有着更加广泛的应用价值。母管制给水系统在进行优化时，需要重点对水泵的经济性以及水管的经济型进行关注，只有两个方面都得到了良好的控制，才可以实现整个系统的优化运行。

参考文献：

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