華潤銅山定冷水系統運行優化及改進方案

陳廣偉

（華潤銅山電力有限公司，江蘇徐州 221000）

1 定子冷卻水系統概況

銅山華潤#5、6 汽輪機是2010 年投產的超超臨界、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸凝汽式1000 MW 機組。本機型的發電機定子繞組采用冷卻水直接冷卻，降低最熱點溫度，降低相鄰部件之間的溫差、機械應力。定子線棒中通水冷卻的導管采用不銹鋼導管，其余回路也采用不銹鋼或類似的耐腐蝕材料制成。

每臺機組設有1 臺500 m3的儲水箱、3 臺凝結水輸送泵，其中2 臺75 kW，揚程80 m，1 臺7.5 kW，揚程20 m。在正常運行及停機期間向定冷水系統提供補水和凝汽器熱井補水。

2 定子冷卻水系統運行分析

機組停運后定冷水系統需反沖洗運行一段時間后，為避免定子線圈氧化腐蝕發電機，定子水系統仍需連續運行。為保證水質還需連續換水，機組停運，定冷水系統運行仍耗廠用電且下網電價高。如果可以降低定子水系統水壓及流量，發電機氫壓也可以降低，這樣會提高系統運行安全可靠性。但通過定冷泵出口門節流來實現，會造成定冷泵憋壓損壞且定冷泵電流下降有限。為保證系統運行既經濟又安全，提出凝輸泵代定冷泵運行方案。

銅山發電機定子水系統設計為連續換補水開放式系統，專業論證是否可以定冷泵停運，利用連續換補水，保證系統帶壓運行。經試驗發現，因設計原因，回水管道短阻力相對小，定冷泵停運后補水只通過回水管道經定冷水箱溢流，發電機內定冷水被旁路無法流動，不能保證水質合格。經與廠家溝通同意，將定冷泵入口門前定冷水冷卻器六通閥關閉，可保證凝輸泵換補水通過發電機后再經定冷水箱溢流，這樣既能保證系統帶壓避免腐蝕，又可保證水質。

3 優化改造方案

3.1 改1 臺7.5 kW 凝結水輸送泵供定冷水

為實現上述凝輸泵代定冷泵運行方案，經試驗1臺7.5 kW 凝結水輸送泵獨立運行，即可滿足凝輸泵代定冷泵運行要求。原補水系統設計為2 臺75 kW，1 臺7.5 kW 凝結水輸送泵經一母管向定冷水系統及凝汽器提供補水，為避免與凝汽器補水相互影響，需對系統做一定變更，即1 臺7.5 kW 凝結水輸送泵單獨供定冷水。定冷水系統補水原補水流程如圖1 所示，改造后定冷水系統補換流程如圖2 所示。

3.2 改變運行方式

原定冷水系統及補水介質流向如圖3 所示，將定冷泵入口門前定冷水冷卻器六通閥關閉后，凝補水通過定冷泵、發電機、定冷水箱溢流，不再通過冷卻器回至定冷泵入口。定冷水系統關閉定冷水冷卻器六通閥后流程如圖4 所示。

4 凝輸泵代定冷泵運行應具備的條件

（1）機組停運，定冷水反沖洗運行36 h 后。

（2）機組凝輸泵可正常運行為定冷水系統補水。

5 凝輸泵代定冷泵運行替代步驟

（1）定冷水正常運行方式，解除備用定冷泵聯鎖，停運定冷水泵，關閉定冷水冷卻器六通手動門。關閉定冷水箱至定冷泵入口手動門。檢查凝輸泵及定冷水補水、溢流運行情況正常。

（2）凝輸泵代定冷泵運行后調整定冷水補水流量基本不變，可通過補水減壓閥旁路或補水大旁路控制。

6 凝輸泵代定冷泵運行注意事項

（1）避免定冷泵自啟，應將定冷泵停電。

（2）凝輸泵代定冷泵運行期間，發電機定冷水進口壓力0.11 MPa，發電機進出口差壓力0.03 MPa 左右，定冷水電導等水質參數正常。

（3）定冷水流量、壓力已降低，發電機氫壓可適當降低至0.2 MPa。

（4）注意監視定子水溫度變化正常，注意監視500 t 除鹽水箱水位正常。

（5）凝輸泵出口壓力、電流正常。每周一早班檢查定子主水路過濾器、冷卻器的排氣。

7 經濟安全收益

（1）凝輸泵代定冷泵運行降低發電機定冷水系統運行壓力，降低發電機氫氣運行壓力，系統安全經濟性提高。

（2）降低銅山供電煤耗及廠用電，有利于公司KPI 完成。按一年公司正常停運時間計算，節約廠用下網電17.8 萬kW·h。

由于改造系統較為簡單，僅增加少量管道、閥門及附件系統，投資估算約2 萬元。按2018 年銅山全年停機6 月計算，停機1 個月即可收回成本，投資收益明顯。

8 結論

銅山1000 MW 機組停機期間凝輸泵代定冷泵運行，目前已順利實施，安全經濟收益明顯。機組停運發電機定冷水系統運行壓力，發電機氫氣運行壓力降低，系統安全經濟性提高。銅山供電煤耗及廠用電降低，為公司KPI 的完成提供有力支撐。

圖1 定冷水系統補水原補水流程

圖2 改造后定冷水系統補換流程

圖3 定冷水系統原流程

圖4 改變運行方式后流程