優(yōu)化凝結(jié)水泵運(yùn)行方式降低凝結(jié)水泵電耗分析

李琳琳

摘 要：自2011年10月和11月1、2號機(jī)分別通過168進(jìn)入商業(yè)運(yùn)行，無論是高負(fù)荷還是低負(fù)荷運(yùn)行凝結(jié)水泵電耗在0.17%～0.2%及以上。為了響應(yīng)集團(tuán)公司2012年提出的“大干5個月、優(yōu)化運(yùn)行方式、安全運(yùn)行、降本增效”口號，優(yōu)化凝結(jié)水泵運(yùn)行方式降低凝結(jié)水泵電耗，節(jié)約廠用電率，對筆者所在廠機(jī)組凝結(jié)水系統(tǒng)運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到大唐集團(tuán)公司同類型機(jī)組最優(yōu)值。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠 優(yōu)化運(yùn)行方式 變頻運(yùn)行 凝結(jié)水泵電耗

中圖分類號：TK267 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）03（b）-0055-02

1 林州熱電機(jī)組類型介紹

全廠（2×350 MW）兩臺機(jī)組，總裝機(jī)容量為700 MW。配備有3臺50%額定容量的立式筒形凝結(jié)水泵，一套凝結(jié)水精處理、1臺軸加、4臺低加、1臺凝補(bǔ)水箱和1臺凝補(bǔ)水泵。系統(tǒng)設(shè)置兩套變頻器，A/B變頻器采用一拖二形式，分別控制A、B凝結(jié)水泵，C變頻器單獨控制C凝結(jié)水泵。凝泵設(shè)計的額定流量是423.6 m3/h，在實際運(yùn)行中降低凝泵出口壓力，單臺凝泵最大出力能達(dá)到600 t/h左右。

2 試驗調(diào)整目的

響應(yīng)集團(tuán)公司“大干5個月、優(yōu)化運(yùn)行方式、安全運(yùn)行、降本增效”口號，優(yōu)化運(yùn)行方式降低能耗，通過對該廠1、2號機(jī)凝結(jié)水系統(tǒng)運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整，降低凝結(jié)水泵電耗，使其達(dá)到集團(tuán)公司同類型機(jī)組先進(jìn)值。

3 影響凝結(jié)水泵電耗因素分析

由于調(diào)度負(fù)荷低，1、2號機(jī)持續(xù)低負(fù)荷運(yùn)行，兩臺凝結(jié)水泵變頻運(yùn)行，除氧器上水調(diào)門在40%～50%開度，節(jié)流損失大。為了降低凝結(jié)水泵電耗可以從優(yōu)化凝結(jié)水泵運(yùn)行方式、降低凝結(jié)水母管壓力、減少凝結(jié)水用戶著手。

在降低凝結(jié)水泵出口壓力時必須考慮凝結(jié)水母管壓力降低對以下用戶的影響。

3.1 凝結(jié)水壓力降低后對軸封減溫水的影響

低壓軸封減溫水由凝結(jié)水供給，負(fù)荷在175 MW時，凝結(jié)水泵出力低，出口母管壓力0.85 MPa，低壓軸封減溫水調(diào)節(jié)門開度最大只有32%。因此凝結(jié)水母管壓力降低至0.85 MPa，對軸封無影響。

3.2 當(dāng)?shù)团酝度霑r，凝結(jié)水壓力降低對低旁減溫水影響

考慮低旁減溫水主要是害怕機(jī)組在啟動時低旁減溫水壓力低至0.6 MPa，低旁聯(lián)關(guān)引起再熱器保護(hù)動作。

經(jīng)過實際觀察當(dāng)凝結(jié)水母管壓力與低旁前減溫水壓力有0.1 MPa的壓差，即使凝結(jié)水母管壓力下降至0.8 MPa，低旁減溫水壓力也有0.7 MPa，因此無影響。

3.3 凝結(jié)水壓力降低，對低壓缸排汽溫度的影響

正常運(yùn)行期間去凝汽器的疏水門處于關(guān)閉狀態(tài)，只有少量內(nèi)漏疏水去凝汽器，低壓缸排汽溫度一般穩(wěn)定在30 ℃以下。因此在機(jī)組正常運(yùn)行期間降低凝結(jié)水壓力后對低壓缸排汽溫度無影響。

3.4 低負(fù)荷時凝結(jié)水壓力降低，抗干擾能力弱，備用凝結(jié)水泵易聯(lián)啟，是否會使除氧器滿水

凝結(jié)水壓力低，主要集中在低于176～200 MW負(fù)荷，此時的凝結(jié)水母管壓力一般維持在0.84～0.86 MPa，除氧器上水調(diào)門開度在100%，一旦凝結(jié)水母管壓力受外界影響波動，備用凝結(jié)水泵將聯(lián)鎖啟動。從理論上講，此時由于備用泵是工頻泵，除氧器上水調(diào)門開度大，且沒有“工頻泵聯(lián)動后聯(lián)關(guān)除氧器上水調(diào)門至50%”邏輯，會很快造成除氧器滿水，但在高負(fù)荷時凝結(jié)水泵出口壓力都保持在1.2 MPa及以上，凝結(jié)水壓力高無需害怕凝結(jié)水壓力擾動聯(lián)動備用泵。

除氧器設(shè)有3個高水位保護(hù)邏輯，高一值聯(lián)開溢流門，高二值聯(lián)開事故疏水門，除氧器中的水可以通過此門進(jìn)入凝汽器，高三值時聯(lián)關(guān)4抽至除氧器抽汽逆止門、電動門，因此當(dāng)除氧器水位高時，可以有效地防止汽輪機(jī)進(jìn)水。

除氧器有效容積是150 t，正常運(yùn)行時有90 t的水容積，還剩余60 t水容積。在機(jī)組運(yùn)行中備用凝結(jié)水泵聯(lián)啟后有兩種可能工況，一種是機(jī)組滿負(fù)荷時變頻出力大備用凝結(jié)水泵聯(lián)啟后與運(yùn)行凝結(jié)水泵并列運(yùn)行此時凝結(jié)水流量800 t/h；另一工況是機(jī)組負(fù)荷低，備用凝結(jié)水泵啟動后出口壓力高于變頻運(yùn)行凝結(jié)水泵出口壓力，變頻凝結(jié)水泵不出力，凝結(jié)水流量變?yōu)閱闻_工頻凝結(jié)水泵出力580 t/h。并列運(yùn)行工況基本是保持凝結(jié)水流量不變因此無需害怕除氧器水位上升，只有在第二種工況才會出現(xiàn)除氧器水位上升。

為了保證除氧器安全運(yùn)行建議增設(shè)一個邏輯“當(dāng)備用凝結(jié)水泵聯(lián)啟時聯(lián)關(guān)除氧器上水調(diào)門至50%”，更有效地防止除氧器滿水。

4 試驗過程

4.1 負(fù)荷低于250 MW時采用單臺凝結(jié)水泵變頻運(yùn)行

負(fù)荷在250 MW及以下時凝結(jié)水泵由兩臺凝結(jié)水泵變頻運(yùn)行切換為單臺凝結(jié)水泵變頻運(yùn)行，凝結(jié)水母管壓力基本保持一致，除氧器上水調(diào)門開度在50%左右，如表1、表2。

結(jié)論：負(fù)荷低于250 MW時兩臺凝結(jié)水泵與單臺凝結(jié)水泵變頻運(yùn)行比較，單臺凝結(jié)水泵變頻運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)，在250 MW電耗基本持平。經(jīng)過上述調(diào)整后，凝結(jié)水泵電耗降低0.03%～0.04%。

4.2 全開除氧器上水調(diào)整門，降低凝結(jié)水泵出口壓力

由于凝結(jié)水泵出口壓力很高，除氧器上水調(diào)門節(jié)流損失很大，并且由于除氧器上水調(diào)門節(jié)流大，除氧器上水調(diào)門就地有異常聲音，對設(shè)備損害也大。

該廠備用凝結(jié)水出口壓力低聯(lián)動備用凝結(jié)水泵原始定值是1 MPa，為了全開除氧器上水調(diào)節(jié)門，將“凝結(jié)水母管壓力低1 MPa聯(lián)啟備用凝結(jié)水泵”定值修改為0.8 MPa。全開除氧器上水調(diào)門，降凝結(jié)水母管壓力至0.84 MPa左右，保持負(fù)荷176 MW、除氧器水位不變，凝結(jié)水泵電流由23.5 A下降至17 A，如表3。

結(jié)論：凝結(jié)水泵變頻在低負(fù)荷運(yùn)行時，如果保持除氧器上水調(diào)門全開，能減少凝結(jié)水泵電耗0.03%。

4.3 優(yōu)化凝結(jié)水系統(tǒng)運(yùn)行方式

（1）機(jī)組正常運(yùn)行時，保持除氧器上水調(diào)門全開。

（2）非供熱期間，機(jī)組負(fù)荷≥250 MW啟動兩臺凝結(jié)水泵變頻運(yùn)行，反之保持一臺凝結(jié)水泵變頻運(yùn)行，供熱期間以凝結(jié)水流量為參照，當(dāng)凝結(jié)水流量≥590 t/h保持兩臺凝泵變頻運(yùn)行。

（3）凝結(jié)水泵運(yùn)行后，凝結(jié)水泵自密封水手動總門打開，在不影響溶氧的情況下，閉式水來的機(jī)械密封水手動門也保持開啟。

（4）低旁退出后，關(guān)閉水幕噴水。

（5）機(jī)組負(fù)荷≥15%額定負(fù)荷且低壓缸排汽溫度≤50 ℃，關(guān)閉低壓缸噴水。

（6）當(dāng)機(jī)組高低旁關(guān)閉、高低加事故疏水關(guān)閉、無大量疏水門內(nèi)漏，且凝汽器疏水?dāng)U容器溫度≤50 ℃，關(guān)閉疏水?dāng)U容器一、疏水?dāng)U容器二減溫水調(diào)整門備用。當(dāng)關(guān)閉這兩門后，在保持機(jī)組負(fù)荷不變的情況下，凝結(jié)水泵電流能下降3～4 A。

5 試驗結(jié)論

經(jīng)過優(yōu)化前后參數(shù)比較，優(yōu)化后凝結(jié)水泵電耗下降，降低了廠用電，從而降低公司發(fā)電成本，結(jié)果如表4顯示。

表4中顯示該廠1、2號機(jī)凝泵電耗平均下降了0.18%多，2號機(jī)凝泵電耗已為集團(tuán)公司同類型機(jī)組最優(yōu)值，按全年發(fā)30億kW·h電量計算，全年節(jié)約資金137萬元。

參考文獻(xiàn)

[1] 大唐林州熱電有限責(zé)任公司1、2號機(jī)組主機(jī)規(guī)程[Z].

[2] 大唐林州熱電有限責(zé)任公司1、2號機(jī)組集控輔機(jī)規(guī)程[Z].

[3] 國電四維高壓變頻器參數(shù)設(shè)置一覽表[Z].

[4] 中國大唐集團(tuán)能效對標(biāo)管理平臺[Z].