機(jī)組停運(yùn)后提前停運(yùn)凝結(jié)水泵可行性分析

孫俊

摘 要：本文通過對凝結(jié)水泵停運(yùn)數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合機(jī)組停運(yùn)后凝結(jié)水泵的作用，使得機(jī)組停運(yùn)后提前停運(yùn)凝結(jié)水泵成為可能，在保證機(jī)組安全運(yùn)行的同時提高了經(jīng)濟(jì)性。

關(guān)鍵詞：凝結(jié)水泵;安全;經(jīng)濟(jì)性

中圖分類號：TK264.12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）04-0162-02

1 現(xiàn)狀分析

某公司目前3套燃機(jī)-汽機(jī)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，每套機(jī)組各2臺凝結(jié)水泵。正常工作時，凝結(jié)水泵投入變頻自動模式，設(shè)定壓力1.6-1.7Mpa;機(jī)組停運(yùn)后，凝結(jié)水僅供低壓缸噴水，維持低壓缸排汽溫度。機(jī)組停運(yùn)后凝結(jié)水泵維持變頻自動模式，設(shè)定壓力1.3Mpa時耗電量數(shù)據(jù)如表1所示。

歷史數(shù)據(jù)中停機(jī)后凝結(jié)水泵所需運(yùn)行時間如表2所示。

綜合表1和表2的數(shù)據(jù)分析，若能驗證機(jī)組停運(yùn)后提前停運(yùn)凝結(jié)水泵的可行性，那么帶來的節(jié)能降耗總量是非常可觀的，故研究分析能否在機(jī)組停運(yùn)后提前停運(yùn)凝結(jié)水泵是具有一定經(jīng)濟(jì)價值的。

2 項目可行性分析

（1）在汽輪機(jī)啟停及低負(fù)荷時，蒸汽通流量很小，不足以帶走低壓缸內(nèi)由于鼓風(fēng)摩擦而產(chǎn)生的熱量，從而排汽溫度升高，排汽缸溫度也隨之升高。排汽缸溫度過高會引起汽缸較大的變形，破壞汽輪機(jī)動靜部分中心線的一致性，嚴(yán)重時會引起機(jī)組振動或其它事故發(fā)生，為此在低壓缸內(nèi)裝設(shè)了低壓缸噴水降溫裝置。在機(jī)組停運(yùn)后，低壓缸噴水依然會數(shù)次動作，以保證低壓缸溫度不超過50℃。而機(jī)組停運(yùn)后，低壓缸溫度的熱源主要來自于汽缸缸體，由于該廠汽輪機(jī)為單缸結(jié)構(gòu)，傳熱效率較好，而低壓缸噴水直接作用于低壓缸末級葉片，降溫效果明顯，能有效控制低壓缸排汽溫度。按該廠規(guī)程要求，空負(fù)荷時，低壓缸排汽溫度不大于85℃，只要滿足此條件，凝結(jié)水泵提前停運(yùn)是完全可行的。（2）低壓缸排汽溫度上升會造成負(fù)脹差，負(fù)脹差的增加是比較危險的，容易發(fā)生葉片進(jìn)口側(cè)與噴嘴隔板的動靜摩擦或軸封齒的碰擦，而該廠機(jī)組噴嘴出口與葉片進(jìn)口軸向間隙足夠，負(fù)脹差限額完全滿足要求。（3）低壓缸排汽溫度過高可能造成凝汽器銅管過脹，從而發(fā)生泄漏損壞現(xiàn)象，惡化凝結(jié)水水質(zhì)。該廠循環(huán)水系統(tǒng)為回水母管制，因此凝汽器銅管中仍充滿循環(huán)水，且開式水泵的運(yùn)行，能保證銅管中絕大部分熱量被完全帶走，所以銅管不會出現(xiàn)因為低壓缸排汽溫度過高而發(fā)生過脹現(xiàn)場。（4）該廠汽輪機(jī)后缸無保溫隔熱層包裹，若后缸溫度過高可能會造成附近環(huán)境溫度也隨之升高，若附近有人員工作時會稍稍感到不適。但與其他高溫作業(yè)相比，完全能接受[1]。

綜合以上幾點分析，機(jī)組停運(yùn)后在滿足后缸排汽溫度不超過一定值時，提前停運(yùn)凝結(jié)水泵是完全可行的。

3 制定對策并實施

3.1 收集歷史數(shù)據(jù)

制表得表3所示。

3.2 制定試驗措施

通過表三發(fā)現(xiàn)首級金屬溫度低于430℃后，低壓缸噴水閥每次開啟時間不足3分鐘，且開啟間隔時間逐漸延長，從30分鐘到最后50分鐘方開啟一次，因此決定從首級金屬溫度降至380℃時開始嘗試停運(yùn)凝結(jié)水泵，逐漸縮短凝結(jié)水泵運(yùn)行小時數(shù)[2]。

2018年2月24日，首級金屬溫度385℃停運(yùn)凝結(jié)水泵，停運(yùn)凝結(jié)水泵后汽輪機(jī)各項參數(shù)均正常，低壓缸排汽溫度最高升至50.3℃，低壓缸處環(huán)境溫度無明顯升高。2018年8月6日，首級金屬溫度391℃停運(yùn)凝結(jié)水泵，停運(yùn)凝結(jié)水泵后汽輪機(jī)各項參數(shù)均無異常，低壓缸排汽溫度最高升至58.3℃，低壓缸處環(huán)境溫度略微升高。2018年8月12日，首級金屬溫度400℃停運(yùn)凝結(jié)水泵，停運(yùn)凝結(jié)水泵后汽輪機(jī)各項參數(shù)均無異常，低壓缸排汽溫度最高升至60℃，低壓缸處環(huán)境溫度略微升高[3]。

3.3 效果預(yù)測

首級金屬溫度400℃，汽機(jī)低壓缸排汽溫度50℃以下時停運(yùn)凝結(jié)水泵，機(jī)組無異常，各項參數(shù)都在安全運(yùn)行范圍內(nèi)。相比首級金屬溫度330℃停運(yùn)凝結(jié)水泵提前15小時，節(jié)約1000kWh電量，每度電0.584元，折合人民幣每次機(jī)組停運(yùn)后能節(jié)約584元。8月20日至9月底，先后3次試驗首級金屬溫度下降至400℃后停運(yùn)凝結(jié)水泵，機(jī)組各項參數(shù)均無異常，僅汽輪機(jī)后缸附近環(huán)境溫度略微升高。凝結(jié)水泵停運(yùn)后低壓缸排氣溫度變化：凝結(jié)水泵停運(yùn)后汽輪機(jī)各項參數(shù)。

4 結(jié)語

機(jī)組停運(yùn)后，當(dāng)首級金屬溫度下降至400℃且汽輪機(jī)低壓缸排汽溫度50℃以下時，提前停運(yùn)凝結(jié)水泵是切實可行的，這樣既可保證機(jī)組安全運(yùn)行，亦可達(dá)到節(jié)能降耗的目的。但考慮到環(huán)境因素，暫定為首級金屬溫度下降至380℃且汽輪機(jī)低壓缸排汽溫度50℃以下時，提前停運(yùn)凝結(jié)水泵，也可視環(huán)境溫度而定，最高可提前至首級金屬溫度下降至400℃時停運(yùn)凝結(jié)水泵。相比之前停運(yùn)凝結(jié)水泵的要求，最少可提前約11.5小時停運(yùn)凝結(jié)水泵，可節(jié)約776kWh的電量（折合人民幣453元），既符合該公司節(jié)能降耗要求，同時又能延長凝結(jié)水泵的使用壽命。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓中和.火電廠汽機(jī)設(shè)備及運(yùn)行[M].北京：中國電力出版社，2002.

[2] 劉愛忠.汽輪機(jī)設(shè)備及運(yùn)行[M].北京：中國電力出版社，2003.

[3] 王國清.汽輪機(jī)設(shè)備運(yùn)行技術(shù)問答[M].北京：中國電力出版社，2003.