650MW機組循環水系統“一機雙塔”運行評估

高志圣，季朝陽，王濤

650MW機組循環水系統“一機雙塔”運行評估

高志圣，季朝陽，王濤

（國家能源集團費縣發電公司，山東 臨沂 273400）

針對夏季循環水溫度較高、運行機組真空較低的情況，在單機運行期間對循環水系統進行了改造，實施一機雙塔運行方式，使循環水回水至兩臺涼水塔，以達到提高運行機組真空的目的。

650 MW機組；循環水；一機雙塔；真空

近年來受環保、電源結構改革等政策影響，中國非化石能源裝機快速增長，火電裝機容量占電力裝機容量的比例呈逐年小幅下降態勢。但同時受能源結構、歷史電力裝機布局等因素影響，中國電源結構仍將長期以火電為主。在這一趨勢和大背景下，節能降耗，提升火力發電經濟效益顯得尤為重要。

1 系統概述

國家能源集團費縣發電公司汽輪機由上海汽輪機有限公司（STC）與西門子西屋公司聯合設計制造。汽輪機型式為超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽、單軸、雙背壓、凝汽式、八級非調整回熱抽汽；額定出力650 MW；機組采用復合變壓運行方式，汽輪機額定轉速為3 000 r/min。凝汽器為單流程、雙背壓、表面式、雙殼體、橫向布置凝汽器。

循環水系統主要向凝汽器和開式循環水系統提供冷卻水，循環水采用二次循環冷卻塔系統。每臺機組設置兩臺循環水泵，從循環水泵房引出一根DN3000的供水母管，在汽機房A列外分成兩根DN2200的支管，首先進入低壓凝汽器，通過凝汽器本身的連通管，再引入高壓凝汽器，然后通過兩根DN2200的回水管，接出汽機房，合并成一根后，至循環冷卻塔，凝汽器循環水如圖1所示。

圖1 凝汽器循環水簡圖

循環水系統采用自然通風冷卻塔，每機一塔。設計溫度20 ℃，夏季最高溫度33 ℃，設計壓力0.35 MPa（g），工作壓力0.2 MPa（g）。每臺機組有兩臺循環水泵，循環水泵相關數據如表1所示。

表1 循環水泵相關數據

循環水泵循環水泵電機 型式立式斜流泵數量/臺2 型號80LKXA-30型號YKSL3000-16/2150-1 流量/（m3/s）8.45額定電壓/kV6 設計揚程/m30額定功率/kW3 000/2 100 轉速/（r/min）372/330額定電流/A368/260（1A循環水泵）/249（2A循環水泵） 最小淹沒深度/m4.2 最高水位/m﹣0.3制造廠家湘潭電機廠 潤滑水量/（m3/h）3.0冷卻方式水—空冷（IC81W） 潤滑水壓/MPa0.3 制造廠長沙水泵廠

2 改造方案

針對夏季環境溫度高，運行機組真空較低的情況，費縣公司對循環水系統進行了一機雙塔改造，通過這次改造，將2臺機組循環水回水管連接，在回水聯絡管上安裝有2個自動排氣門，回水聯絡管采用兩個電動門來隔離，這樣的改造可使單機運行的機組同時利用2臺涼水塔進行循環水的冷卻，增加了冷卻面積，降低了涼水塔出水溫度，從而達到提高機組真空的目的。循環水一機雙塔如圖2所示。

3 運行注意事項

為避免發生安全事故和系統跑水的情況，在一機雙塔投運前，應確保停運機組的循環水、開式水系統無相關檢修工作，將停運機組凝汽器循環水進出口電動閥、開式水入口濾網電動閥及旁路閥全關，并將相關電動閥停電。在一機雙塔運行期間，保持2臺水塔聯絡電動閥全開，并將水塔聯絡電動閥停電。在停運機組接到啟動命令時，應先斷開循環水回水聯絡，再恢復相關停電閥門備用或者正常運行狀態。

圖2 循環水一機雙塔簡圖

4 投運效果

2019-05-18T10：50，費縣電廠#1機組單機運行，負荷穩定在516 MW，#2機組停運狀態，循環水系統備用，11：20全開#1、2機循環水回水聯絡管電動門，實現了#1機一機雙塔運行方式，11：50#1機組負荷516 MW，投運前后數據如表2所示。#1機實現雙塔運行后，就地觀察#2涼水塔淋水區域基本均勻。#1機真空升高情況：A缸真空升高0.7 kPa，B缸真空升高0.37 kPa，凝汽器真空平均升高0.54 kPa。根據凝汽器真空變化1 kPa，供電煤耗變化2.6 g/（kW·h）。一機雙塔的投運可降低煤耗1.404 g/（kW·h）。#1機組日發電量約為1.3×107kW·h，由此計算出每天可節約標煤18.252 t。按照標煤單價754.98元/噸計算，每天節約13 780元。經過改造后，循環水的運行方式更加靈活，極大提高了運行機組的經濟性。

表2 一機雙塔投運前后數據

時間10：5011：50投運前后對比 機組負荷/MW516516無 A缸真空/kPa﹣92.59﹣93.29提高0.7 B缸真空/kPa﹣94.65﹣95.02提高0.37 循泵出口壓力/MPa0.240.24無 凝汽器循環水入口溫度/℃23.8821.51降低2.37 凝汽器循環水出口溫度/℃31.8829.41降低2.47 環境溫度/℃19.520.2升高0.7

［1］黃凱，彭濱，吳文忠.600 MW機組循環水系統一機雙塔運行方式研究［J］.湖南電力，2011，31（1）：63-65.

［2］華敏，王飛，趙佳駿，等.一機雙塔改造試驗研究與評價［J］.電站系統工程，2019，35（1）：34-36.

TM621

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.16.054

2095－6835（2019）16－0125－01

〔編輯：嚴麗琴〕