600MW機組汽動給水泵再循環閥邏輯優化成果

武科

摘 要：通過對兩臺600MW亞臨界空冷機組4臺汽動給水泵再循環閥邏輯優化，解決了汽動給水泵再循環閥長期以來無法投入自動的技術難題，提高了汽動給水泵運行可靠性，減少了運行人員操作量，取得了良好的節能效果，節省了燃料成本和用電成本。

關鍵詞：汽泵;再循環閥;邏輯優化;安全性;經濟性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.122

0 引言

為保證電網安全運行和調峰要求，西北電網所有公網機組均投入AGC控制模式，負荷指令直接接受電網統一調度，為了做到精準帶負荷，避免兩個細則考核，對機組的自動控制要求更高，公司開展了熱工專項提升活動，持續進行自動邏輯、協調控制等優化工作，取得了一定效果。

因汽泵再循環閥邏輯存在設計缺陷，長期以來自動無法投入，不能滿足頻繁加減負荷需求，當機組負荷降至60%-50%額定出力時，運行人員需根據汽泵入口流量手動調整汽泵再循環閥，時常出現兩臺汽泵出力調整幅度不均衡，導致兩臺汽泵出力不一致而退出并列運行的風險，使汽泵低負荷運行期間經濟性、安全性降低，為提升汽泵低負荷變工況運行經濟性、安全性，對汽泵再循環閥自動控制邏輯進行了優化。

1 汽泵運行方式及參數簡述

公司兩臺600MW亞臨界空冷燃煤機組于2009年投入商業運營，汽輪機為東方汽輪機有限責任公司制造的NZK600-16.7/538/538，每臺機組配置2臺50%容量的汽動給水泵，用于機組正常運行，另外還配置1臺帶液力偶合器30%容量的電動調速給水泵，用于機組啟動及備用。汽泵設計流量1439t/h，單臺汽泵最大可接帶60%額定出力，汽泵正常運行機組四段抽汽提供蒸汽，機組啟停過程采用高壓輔助聯箱供汽，冷再為正常運行中的備用汽源，小機設計進汽壓力1.061Mpa，溫度364.8℃，排汽壓力0.0056Mpa，溫度34.9℃。

2 汽泵再循環閥邏輯設計及控制存在的問題

（1）汽泵入口流量低于450t/h，汽泵再循環閥電磁閥失電，強制開啟汽泵再循環閥，當機組負荷300MW左右波動時，汽泵給水流量在450t/h-600t/h之間波動，經常性引起兩臺汽泵再循環閥強制頻繁開啟，給水流量大幅變化，加之兩臺汽泵出力存在偏差，變工況造成兩臺汽泵之間出力不平衡，容易引起汽包水位異常。

（2）汽泵再循環閥設有自動調整邏輯，投自動后通過設置汽泵入口流量進行控制再循環閥的自動開關，因調整線性不好，再循環閥投自動后大幅度頻繁開關，造成汽包水位控制困難，給運行人員造成了心理負擔，自動長期以來無法正常投入，只能通過運行人員手動控制，機組負荷在60%-50%額定出力時，為改善汽泵入口流量，需配合機組負荷調整汽泵再循環閥開度，增加了運行人員操作量，給水系統安全性降低。

（3）汽泵入口流量低于360t/h，汽泵環再循閥開度小于80%，延時10秒聯跳汽泵，該保護定值設置偏高，低負荷期間汽泵入口流量波動很容易造成汽泵跳停。

（4）機組低負荷運行期間，為保證汽泵安全穩定運行，同時減少操作量，運行人員往往不愿意頻繁調整汽泵再循環閥開度，時常將汽泵再循環閥保持在10%-30%任一開度，造成汽泵部分給水流量通過再循環閥返回至除氧器，增加了汽泵輸出功率和小汽耗汽量，造成機組能耗升高，增加了燃料成本。

3 汽泵再循環閥邏輯優化及效果

經過多次論證，進行了邏輯優化，結合汽泵運行情況，進行變工況試驗，完善了汽泵再循環閥邏輯，優化了汽泵再循環閥自動調整曲線，汽泵再循環閥自動可靠投入，并對汽泵再循環閥邏輯定值進行變更，修改了再循環閥強制開啟、聯鎖關閉及流量低跳泵定值，提高了汽泵運行的安全性和經濟性，達到了理想效果。

（1）汽泵再循環閥強制開啟邏輯由原來的汽泵入口流量低于450t/h，修改為汽泵入口流量低于330t/h（汽泵設計最小流量為315.5t/h），延時2秒強制開啟汽泵再循環閥，很好的解決了機組低負荷運行時汽泵再循環閥強制頻繁開啟問題。

（2）優化了汽泵再循環閥自動開關邏輯及調整曲線，將汽泵再循環閥投自動設置汽泵入口流量控制再循環閥的自動開關邏輯改成硬邏輯，當汽泵再循環閥投自動時，入口流量低于430t/h，延時2秒開始聯開汽泵再循環閥進行線性調整，低于330t/h全開，汽泵入口流量高于470t/h開始聯關汽泵再循環閥。通過實際變工況試驗，優化后的汽泵再循環閥調整性能平穩，滿足了低負荷運行期間給水流量調整要求。

（3）汽泵跳閘邏輯由原來的汽泵入口流量低于360t/h，汽泵再循環閥開度小于80%，延時10秒聯跳汽泵，修改為汽泵入口流量低于330t/h，汽泵環再循閥開度小于80%，延時10秒聯跳汽泵，降低了汽泵入口流量聯跳汽泵定值，提高了汽泵運行可靠性。

（4）機組低負荷運行期間，減少了運行人員手動操作量，降低了人為操作安全風險，汽泵再循環閥投自動時，兩臺汽泵基本能夠同步調整，降低了單臺汽泵不出力的安全風險，機組頻繁加減負荷過程中，鍋爐汽包水位的調整性能較好，能夠滿足給水自動跟蹤要求，提高了汽泵運行的安全性。

（5）汽泵再循環閥邏輯優化后，單臺汽泵入口給水流量下降約120t/h-200t/h，每臺小汽耗汽量下降1.5t/h，2018年全廠負荷低于60%額定出力運行時間2780小時，年發電量取60億kWh，標煤單價參考本地煤價500元/噸計算，全廠年節約標煤440噸，影響供電煤耗下降約0.073g/kWh，年節約燃料成本22萬元;每臺汽泵前置泵電流下降約2.3A，年節約用電量228625kWh，按照標桿上網電價0.2595元/kWh計算，年節約用電成本5.93萬元，提高了汽泵運行的經濟性。

4 結論和建議

在滿足汽泵安全運行的前提下，通過優化汽動給水泵再循環閥邏輯，有效減小了低負荷運行期間汽泵再循環閥流量損失，提高汽泵低負荷運行可靠性、安全性、經濟性，很好滿足了100%-50%額定出力變工況下汽動給水泵再循環閥自動控制要求，后續將繼續跟蹤優化50%-30%額定出力變工況下汽動給水泵再循環閥自動控制，以滿足深度調峰要求。

參考文獻：

[1]杭州汽輪機股份有限公司小機說明書[S].中國·杭州，2007.

[2]上海電力修造總廠有限公司汽動給水泵組說明書[S].中國·上海，2007.