1000MW機組凝結水系統節能優化

薛寧濤

（廣東粵電靖海發電有限公司，揭陽 515223）

1 概況

靖海電廠#3、4機組設計為三臺50%容量帶變頻器的凝結水泵（型號為NLT400-500×5s）。運行方式可選擇為變頻和工頻。正常運行下為變頻模式，并且使用兩用和一備用。在正常運行期間，操作人員手動設定凝泵出口的出口壓力，凝泵變頻跟蹤調節凝泵出口的出口壓力，除氧器水位由除氧器上水調閥控制。凝結水再循環調節門跟蹤除氧器的水流量和冷凝水再循環流量之和，以控制凝泵再循環調節門的開度，保證凝結水泵最小流量。

當單個泵運行時，凝結水的總流量（除氧器入口流量+凝結水再循環流量）＜600t/h時，凝泵再循環調節門自動開啟，或者兩臺泵運行時總流量＜1200t/h自動開啟。當負荷為200～250MW時，除氧器上水主、副調節門會自動切換。表1表示運行期間凝結水系統再循環閥及泵的相關參數。

表1 凝結水再循環調門相關負荷對應參數

廠家指導說明書描述為凝結水泵在工頻1480r/min下的最小流量，而當凝泵正常運行為變頻模式時，在400MW負荷時轉速約為1200r/min，存在一定節能優化的空間。

2 凝結水系統節能優化方案

2.1 凝結水再循環控制邏輯優化及調整

當凝結水總流量小于800t/h時或單臺泵最小流量400t/h時，再循環調節門自動開啟。因此，當負荷在400MW時，實際流量約為850t/h，再循環調門根本不用開。

優化依據包括兩方面內容。一是廠家資料：在工頻1480r/min設計條件下泵最小流量約為450t/h。二是在機組正常最低調峰負荷400MW工況下，實際流量約850t/h，與廠家設定的兩臺凝結水泵的最小流量900噸/小時，相差50噸/小時。但說明書為凝結水泵在工頻1480r/min轉速下的最小流量，而凝泵正常運行為變頻模式，在400MW負荷時轉速約為1200r/min，且存在一定的安全裕度余量。

2.2 凝結水再循環調門邏輯優化前、后對比分析

一方面，負荷400MW時，邏輯優化更改前后，凝泵6kV高壓側電機電流分別由69/71A下降為54/56A，下降幅度達到15A，電流顯著下降，節能效果明顯。

另一方面，邏輯優化前，在機組負荷低于550MW時開啟再循環閥，導致管道具有非常強烈的振動，且造成氣缸和反饋桿的調節機構中反復引起故障。邏輯優化后，在機組正常調峰至負荷低限400MW時，再循環調門不需要開啟，減少調門開啟時節流引起的管道震動，大大降低了閥門故障頻率。

2.3 凝結水出口母管壓力優化

通過工作人員手動調節出口母管壓力，可降低閥門截留損失，并提高效率，如表2所示。

表2 #3機凝結水泵出口母管壓力調節前、調節后運行參數

2.4 凝結水泵出口母管壓力調節前、后對比分析

當負荷為400～850MW時，在相同的工作條件下，凝結水泵出口壓力由2.3MPa降至2.0MPa，除氧器上水調節門開大，維持除氧器水位正常，減少了閥門節流現象。凝泵出口母管壓力降低，凝泵轉速、電流也相應降低。從表2數據可以看出，泵出口母管壓力由2.3MPa降至2.0MPa時，單臺凝泵電流下降最大達到12A，尤其是在700～850MW時，節能效果尤為顯著。

當負荷850MW時，泵出口母管壓力2.0MPa，除氧器主調節門開度約92%，為保證主調在調節過程中留有一定裕度，需要適當提高凝結水泵出口母管，減少主調開度。

當負荷低于600MW時，除氧器主調節門開度小于50%，節流損失大。泵母管壓力由2.3MPa降至2.0MPa，電流下降不明顯，需要進一步降低泵出口母管，但受限于兩方面因素：一方面，泵出口母管壓力＜1.5MPa，化學精處理保護退出運行；另一方面，泵出口壓力降低后能否凝結所需減溫水壓力和流量，比如，凝結水至高旁減溫水壓力低（＜1.5MPa）會閉鎖高旁開啟。機組為一級大旁路，不帶保護功能，在機組正常運行中，機組負荷大于200MW時，若出現機組異常跳閘，高旁無保護，不會自動開啟。

3 結論

第一，通過深刻理解變頻泵與工頻泵運行的差異，在保證設備安全的條件下，優化了再循環調門開啟邏輯，考慮機組正常最低調峰負荷最低400MW，或機組負荷在550MW及以下，凝泵電流變小，且負荷越低電流減小越多。現階段，機組一天約10小時負荷在550WM以下，我們取電流該幾個負荷下電流減少的平均值7A。

第二，通過增加運行人員操作，根據負荷波動，手動調節凝結水母管的壓力，從而減少閥門節流損失，達到節能的目的。母管壓力由2.3Mpa手動調為2.0Mpa，泵電流下降最大達到12A。

第三，后續可進一步優化除氧器水位調節和凝結水泵壓力自動調節的邏輯，從而得到更加自動化、經濟性的運行方式。