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

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。