300 MW機組低負荷給水泵運行方式優化

解 濤

(山西漳山發電有限責任公司,山西長治 046021)

300 MW機組低負荷給水泵運行方式優化

解 濤

(山西漳山發電有限責任公司,山西長治 046021)

為了實現低負荷下單臺給水泵運行的安全性和經濟性,提出了較為完善的技術改進措施,即給水泵運行涉及到的熱控聯鎖保護合理修改,對給水調節系統進行了改造,優化了給水調節系統,減小給水調節的波動;在運行方面制定詳細的措施,減輕了對調節系統的影響。經過改進,成功實現了在低負荷下單臺給水泵運行,給電廠每年節約大量資金,效益明顯。

給水泵;運行方式;節能

0 引言

目前,由于電力市場晚高峰過后,電網容量處于過剩狀態,機組在低負荷運行時間較長,給水泵轉速較低,沒有運行在最佳工況,而且耗用了大量的廠用電,使得廠用電率增高。為了節約廠用電,提高經濟效益,經過技術人員和運行人員的共同攻關,提出了單臺給水泵運行方案,并獲得成功。當機組負荷率在60%左右時,單臺電動給水泵運行單耗較雙臺電動給水泵運行單耗下降1.67(kW?h)/t,耗電率降低0.56%,即發電廠用電率降低0.56%。

1 工程簡介

山西漳山發電有限責任公司一期工程 (2×300 MW)每臺機組配置3臺電動給水泵。正常運行時,2臺工作1臺備用,每臺電動給水泵容量均為鍋爐給水量的50%,電動給水泵向鍋爐連續供水并向鍋爐過熱器、再熱器及汽輪機高壓旁路提供減溫水,機組采用帶基本負荷并參與調峰方式運行。

3臺電動給水泵的特性曲線完全一致,在所有機組運行工況范圍內,2臺電動給水泵并列運行時的負荷分配差限制在5%以內。如果其中一臺電動給水泵發生故障,則備用電動給水泵能在30 s內投運并達到所需壓力,與另一臺主給水泵并聯運行。此時,電動給水泵能在最大工況點下長期連續運行,同時又能滿足各種運行工況下鍋爐給水的要求。電動給水泵在額定工況點下的各項參數 (含流量、揚程、效率)均予以保證,在最大工況點下的流量及揚程也予以保證[1](見表1)。

表1 單臺給水泵設計參數

為了實現山西漳山發電有限責任公司的節能降耗的目的,達到深挖潛、降成本的效果,通過大量調研和計算,推行電動給水泵低負荷單臺運行,并制定了措施。與此同時,為了實現單臺電動給水泵運行的安全性和經濟性,該電廠熱工和運行技術人員集體攻關,提出了較為完善的運行技術改進措施,電動給水泵運行涉及到的熱控聯鎖保護也做了適當合理的修改。

2 低負荷單臺電動給水泵運行措施改進

2.1 在低負荷時段實施單臺電動給水泵的條件

a)要加強和調度的聯系,根據調度計劃,及時掌握機組低負荷運行時段,保證單臺電動給水泵的順利運行。

b)電動給水泵單泵運行僅限于晚高峰過后至早高峰到來之前的時段。在晚高峰后,當機組的負荷小于190 MW持續30 min時,可停運1臺電動給水泵,僅用1臺電動給水泵給鍋爐上水;在早高峰到達前,機組負荷達到195 MW后,應啟動備用電動給水泵,保持2臺電動給水泵給鍋爐上水。

2.2 電動給水泵啟停過程中的注意事項

a)運行中雙臺電動給水泵向單臺電動給水泵切換時,運行電動給水泵投入自動控制,退出冷態備用電動給水泵的聯鎖,將準備停運的電動給水泵手動逐漸降低轉速,同時檢查再循環門是否開啟正常,該泵不向鍋爐上水后,降低轉速到2 000 r/min,運行10 min,檢查機組無異常后可以停運。最后,將停運的電動給水泵和冷態備用電動給水泵聯鎖塊投入[2]。

b)運行中單臺電動給水泵向雙臺電動給水泵切換時,保持運行電動給水泵的自動運行,退出預選電動給水泵的聯鎖塊,手動啟動第2臺電動給水泵,啟動后檢查該泵運行是否正常,逐漸升高電動給水泵轉速,同時檢查原運行電動給水泵也應同時降低轉速,以便調節汽包水位正常。當兩臺電動給水泵的轉速差接近10%左右時,可投入第2臺電動給水泵自動,觀察兩臺電動給水泵并泵正常,汽包水位保持在穩定狀態。

c)每臺機組的電動給水泵停運采用輪換制,即按1號→2號→3號→1號循環進行停運切換。

d)為減少電動給水泵的壽命損耗及運行安全,停運的電動給水泵再次啟動時,間隔至少為4 h(事故情況除外);如在4 h之內啟動第2臺電動給水泵時,應啟動冷態的備用電動給水泵。

e)停用電動給水泵和并列電動給水泵操作,必須由有多次操作經驗的運行人員操作,發現汽包水位異常波動時要果斷處理,防止汽包水位事故的發生。

f)單臺電動給水泵運行期間,加強對運行及備用電動給水泵的檢查,加強對其他汽水系統參數的檢查。如汽包水位、減溫水壓力、主/再熱汽溫、除氧器水位等、電動給水泵工作轉速、勺管位置、工作油壓力和溫度、潤滑油壓力和溫度、軸承溫度、推力軸承溫度,特別是工作區狀態、聯鎖塊狀態等,同時加強對備用電動給水泵的巡回檢查。

g)單臺電動給水泵運行期間,轉速不得超過5 200 r/min,入口流量不得超過600 t/h,否則有超出工作區的危險。

h)單臺電動給水泵運行期間,加強對備用電動給水泵電機的檢查及測絕緣工作,發現異常立即通知設備維護部門處理。

3 電動給水泵相關熱工邏輯方面改進

3.1 關于電動給水泵RB回路邏輯修改

電動給水泵計算RB最大負荷延時由1 s改為5 s,RB允許負荷由180 MW修改為200 MW。

3.2 關于電動給水泵聯鎖邏輯修改

投入聯鎖的備用電動給水泵勺管自動跟蹤運行泵勺管開度最大值,備用電動給水泵聯鎖啟動后勺管自動參與水位調節 (延時1 s,給3 s脈沖投自動)。

當運行方式為單臺電動給水泵A泵運行時,如果B、C泵都投入聯鎖,則優先啟動B泵,2 s內啟動不成功,則啟動C泵B段,如果還是不能啟動,延時2 s啟動C泵A段;如果B、C泵只有1個投入聯鎖,則啟動投入聯鎖泵 (C泵有2個電源,由A段、B段分別接帶且相互閉鎖)。

當運行方式為單臺電動給水泵B泵運行時,如果A、C泵都投入聯鎖,則優先啟動A泵,2 s內啟動不成功,則啟動C泵A段,如果還是不能啟動,延時2s啟動C泵B段;如果A、C泵只有1個投入聯鎖,則啟動投入聯鎖泵。

當運行方式為單臺電動給水泵C泵A段運行時,如果A、B泵都投入聯鎖,則優先啟動B泵,2 s內啟動不成功,則啟動A泵;如果A、B泵只有1個投入聯鎖,則啟動投入聯鎖泵。

當運行方式為單臺電動給水泵C泵B段運行時,如果A、B泵都投入聯鎖,則優先啟動A泵,2 s內啟動不成功,則啟動B泵;如果A、B泵只有1個投入聯鎖,則啟動投入聯鎖泵。

原C泵聯鎖啟動選擇電源6 kV A段、B段邏輯中,將聯啟另一段延時由5 s改為2 s。

3.3 關于鍋爐主保護的修改

3臺電動給水泵全停觸發MFT信號延時由5 s改為 10 s。

3.4 關于電動給水泵勺管工作區曲線修改

關于勺管工作區曲線修改:根據單臺電動給水泵運行工作曲線,修改勺管工作曲線限制條件[3]。

3.5 關于電動給水泵保護的修改

電動給水泵入口壓力低于1.1 MPa延時30 s跳給水泵,修改為入口壓力低于0.8 MPa延時30 s跳給水泵。

4 實際運行中低負荷單臺電動給水泵和雙臺給水泵參數比較

a)2009年9月3日—4日2號機組2臺電動給水泵運行過程參數見表2,單臺電動給水泵運行過程參數見表3。

表2 2009年9月3日—4日2臺電動給水泵運行參數

表3 2009年9月3日—4日單臺電動給水泵運行參數

b)2號機組單臺電動給水泵運行參數比較及計算見表4。

表4 單臺電動給水泵運行參數比較及計算

5 單臺電動給水泵的經濟性分析

經過實踐證明,在機組負荷小于200 MW時,只要執行了改進措施,實行單臺電動給水泵運行,則泵體運行良好,給水調節穩定,汽包水位波動在規定范圍內。從總體上看,停運1臺電動給水泵后每小時可節約廠用電量約1 000 kW?h左右,即增加上網電量大約為每小時1 000 kW?h算。維持單臺給水泵廠用電率降低0.56%,單臺機組每小時直接經濟收入0.325 3×1 000=325.3元,按照每天停運6 h,全年300 d停運給水泵計算,2臺機組全年可節約電費118萬元左右,經濟效益顯著。

應該注意的是,單臺電動給水泵運行時,必須在保證電動給水泵汽蝕余量的前提下,可適當降低主汽壓力,減少節流損失;同時由于給水壓力降低,電動給水泵節電效果會更好。

6 結論

近年來,隨著全國節能減排、供電形勢改變以及火力發電廠用煤日趨緊張,煤價節節攀升等影響,對發電機組經濟運行、節能降耗的要求也大大提高,低負荷單臺電動給水泵運行明顯的經濟效益必將對發電企業保證發電、供電帶來積極的意義。

[1] 糜若虛,宋元明.大型電動調速給水泵 [M].北京:水利電力出版社 ,1990:25-26.

[2] 崔修強.300 MW火電機組給水泵汽輪機的優化 [J].電力設備,2006(5):10-11.

[3] 王玉召.電站鍋爐給水泵節能改造[J].節能,2002(7):12-13.

The Optimization of Operation Mode of Low-load Feedwater Pump of 300 MW Units

XIE Tao
(Shanxi Zhangshan Power Generation Co.Ltd,Changzhi,Shanxi 046021,China)

In order to make the operation of single feedwater pump safe and economic under low load,measures for technical improvements are put forward,interlock protection equipment involved in the operation is reformed appropriately,and feedwater regulation system is modified therefore optimized,reducing the fluctuations in water regulation.What is more,some detailed measures are proposed in terms of operation to reduce its effects on regulation system.The improvements mentioned above make the operation of single feedwater pump under low-load a success,which is quite money-saving for plants.

feedwater pump;mode of operation;energy-saving

TK223

A

1671-0320(2010)04-0046-03

2009-12-20,

2010-05-24

解 濤 (1976-),男,山西朔州人,2000年畢業于太原理工大學熱能工程系,工程師,主要研究方向為發電廠節能。