300 MW機(jī)組低負(fù)荷給水泵運(yùn)行方式優(yōu)化

解 濤

(山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司,山西長(zhǎng)治 046021)

300 MW機(jī)組低負(fù)荷給水泵運(yùn)行方式優(yōu)化

解 濤

(山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司,山西長(zhǎng)治 046021)

為了實(shí)現(xiàn)低負(fù)荷下單臺(tái)給水泵運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性,提出了較為完善的技術(shù)改進(jìn)措施,即給水泵運(yùn)行涉及到的熱控聯(lián)鎖保護(hù)合理修改,對(duì)給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行了改造,優(yōu)化了給水調(diào)節(jié)系統(tǒng),減小給水調(diào)節(jié)的波動(dòng);在運(yùn)行方面制定詳細(xì)的措施,減輕了對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的影響。經(jīng)過(guò)改進(jìn),成功實(shí)現(xiàn)了在低負(fù)荷下單臺(tái)給水泵運(yùn)行,給電廠每年節(jié)約大量資金,效益明顯。

給水泵;運(yùn)行方式;節(jié)能

0 引言

目前,由于電力市場(chǎng)晚高峰過(guò)后,電網(wǎng)容量處于過(guò)剩狀態(tài),機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng),給水泵轉(zhuǎn)速較低,沒(méi)有運(yùn)行在最佳工況,而且耗用了大量的廠用電,使得廠用電率增高。為了節(jié)約廠用電,提高經(jīng)濟(jì)效益,經(jīng)過(guò)技術(shù)人員和運(yùn)行人員的共同攻關(guān),提出了單臺(tái)給水泵運(yùn)行方案,并獲得成功。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷率在60%左右時(shí),單臺(tái)電動(dòng)給水泵運(yùn)行單耗較雙臺(tái)電動(dòng)給水泵運(yùn)行單耗下降1.67(kW?h)/t,耗電率降低0.56%,即發(fā)電廠用電率降低0.56%。

1 工程簡(jiǎn)介

山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司一期工程 (2×300 MW)每臺(tái)機(jī)組配置3臺(tái)電動(dòng)給水泵。正常運(yùn)行時(shí),2臺(tái)工作1臺(tái)備用,每臺(tái)電動(dòng)給水泵容量均為鍋爐給水量的50%,電動(dòng)給水泵向鍋爐連續(xù)供水并向鍋爐過(guò)熱器、再熱器及汽輪機(jī)高壓旁路提供減溫水,機(jī)組采用帶基本負(fù)荷并參與調(diào)峰方式運(yùn)行。

3臺(tái)電動(dòng)給水泵的特性曲線完全一致,在所有機(jī)組運(yùn)行工況范圍內(nèi),2臺(tái)電動(dòng)給水泵并列運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷分配差限制在5%以內(nèi)。如果其中一臺(tái)電動(dòng)給水泵發(fā)生故障,則備用電動(dòng)給水泵能在30 s內(nèi)投運(yùn)并達(dá)到所需壓力,與另一臺(tái)主給水泵并聯(lián)運(yùn)行。此時(shí),電動(dòng)給水泵能在最大工況點(diǎn)下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行,同時(shí)又能滿足各種運(yùn)行工況下鍋爐給水的要求。電動(dòng)給水泵在額定工況點(diǎn)下的各項(xiàng)參數(shù) (含流量、揚(yáng)程、效率)均予以保證,在最大工況點(diǎn)下的流量及揚(yáng)程也予以保證[1](見(jiàn)表1)。

表1 單臺(tái)給水泵設(shè)計(jì)參數(shù)

為了實(shí)現(xiàn)山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司的節(jié)能降耗的目的,達(dá)到深挖潛、降成本的效果,通過(guò)大量調(diào)研和計(jì)算,推行電動(dòng)給水泵低負(fù)荷單臺(tái)運(yùn)行,并制定了措施。與此同時(shí),為了實(shí)現(xiàn)單臺(tái)電動(dòng)給水泵運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性,該電廠熱工和運(yùn)行技術(shù)人員集體攻關(guān),提出了較為完善的運(yùn)行技術(shù)改進(jìn)措施,電動(dòng)給水泵運(yùn)行涉及到的熱控聯(lián)鎖保護(hù)也做了適當(dāng)合理的修改。

2 低負(fù)荷單臺(tái)電動(dòng)給水泵運(yùn)行措施改進(jìn)

2.1 在低負(fù)荷時(shí)段實(shí)施單臺(tái)電動(dòng)給水泵的條件

a)要加強(qiáng)和調(diào)度的聯(lián)系,根據(jù)調(diào)度計(jì)劃,及時(shí)掌握機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)段,保證單臺(tái)電動(dòng)給水泵的順利運(yùn)行。

b)電動(dòng)給水泵單泵運(yùn)行僅限于晚高峰過(guò)后至早高峰到來(lái)之前的時(shí)段。在晚高峰后,當(dāng)機(jī)組的負(fù)荷小于190 MW持續(xù)30 min時(shí),可停運(yùn)1臺(tái)電動(dòng)給水泵,僅用1臺(tái)電動(dòng)給水泵給鍋爐上水;在早高峰到達(dá)前,機(jī)組負(fù)荷達(dá)到195 MW后,應(yīng)啟動(dòng)備用電動(dòng)給水泵,保持2臺(tái)電動(dòng)給水泵給鍋爐上水。

2.2 電動(dòng)給水泵啟停過(guò)程中的注意事項(xiàng)

a)運(yùn)行中雙臺(tái)電動(dòng)給水泵向單臺(tái)電動(dòng)給水泵切換時(shí),運(yùn)行電動(dòng)給水泵投入自動(dòng)控制,退出冷態(tài)備用電動(dòng)給水泵的聯(lián)鎖,將準(zhǔn)備停運(yùn)的電動(dòng)給水泵手動(dòng)逐漸降低轉(zhuǎn)速,同時(shí)檢查再循環(huán)門是否開(kāi)啟正常,該泵不向鍋爐上水后,降低轉(zhuǎn)速到2 000 r/min,運(yùn)行10 min,檢查機(jī)組無(wú)異常后可以停運(yùn)。最后,將停運(yùn)的電動(dòng)給水泵和冷態(tài)備用電動(dòng)給水泵聯(lián)鎖塊投入[2]。

b)運(yùn)行中單臺(tái)電動(dòng)給水泵向雙臺(tái)電動(dòng)給水泵切換時(shí),保持運(yùn)行電動(dòng)給水泵的自動(dòng)運(yùn)行,退出預(yù)選電動(dòng)給水泵的聯(lián)鎖塊,手動(dòng)啟動(dòng)第2臺(tái)電動(dòng)給水泵,啟動(dòng)后檢查該泵運(yùn)行是否正常,逐漸升高電動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速,同時(shí)檢查原運(yùn)行電動(dòng)給水泵也應(yīng)同時(shí)降低轉(zhuǎn)速,以便調(diào)節(jié)汽包水位正常。當(dāng)兩臺(tái)電動(dòng)給水泵的轉(zhuǎn)速差接近10%左右時(shí),可投入第2臺(tái)電動(dòng)給水泵自動(dòng),觀察兩臺(tái)電動(dòng)給水泵并泵正常,汽包水位保持在穩(wěn)定狀態(tài)。

c)每臺(tái)機(jī)組的電動(dòng)給水泵停運(yùn)采用輪換制,即按1號(hào)→2號(hào)→3號(hào)→1號(hào)循環(huán)進(jìn)行停運(yùn)切換。

d)為減少電動(dòng)給水泵的壽命損耗及運(yùn)行安全,停運(yùn)的電動(dòng)給水泵再次啟動(dòng)時(shí),間隔至少為4 h(事故情況除外);如在4 h之內(nèi)啟動(dòng)第2臺(tái)電動(dòng)給水泵時(shí),應(yīng)啟動(dòng)冷態(tài)的備用電動(dòng)給水泵。

e)停用電動(dòng)給水泵和并列電動(dòng)給水泵操作,必須由有多次操作經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)行人員操作,發(fā)現(xiàn)汽包水位異常波動(dòng)時(shí)要果斷處理,防止汽包水位事故的發(fā)生。

f)單臺(tái)電動(dòng)給水泵運(yùn)行期間,加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行及備用電動(dòng)給水泵的檢查,加強(qiáng)對(duì)其他汽水系統(tǒng)參數(shù)的檢查。如汽包水位、減溫水壓力、主/再熱汽溫、除氧器水位等、電動(dòng)給水泵工作轉(zhuǎn)速、勺管位置、工作油壓力和溫度、潤(rùn)滑油壓力和溫度、軸承溫度、推力軸承溫度,特別是工作區(qū)狀態(tài)、聯(lián)鎖塊狀態(tài)等,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)備用電動(dòng)給水泵的巡回檢查。

g)單臺(tái)電動(dòng)給水泵運(yùn)行期間,轉(zhuǎn)速不得超過(guò)5 200 r/min,入口流量不得超過(guò)600 t/h,否則有超出工作區(qū)的危險(xiǎn)。

h)單臺(tái)電動(dòng)給水泵運(yùn)行期間,加強(qiáng)對(duì)備用電動(dòng)給水泵電機(jī)的檢查及測(cè)絕緣工作,發(fā)現(xiàn)異常立即通知設(shè)備維護(hù)部門處理。

3 電動(dòng)給水泵相關(guān)熱工邏輯方面改進(jìn)

3.1 關(guān)于電動(dòng)給水泵RB回路邏輯修改

電動(dòng)給水泵計(jì)算RB最大負(fù)荷延時(shí)由1 s改為5 s,RB允許負(fù)荷由180 MW修改為200 MW。

3.2 關(guān)于電動(dòng)給水泵聯(lián)鎖邏輯修改

投入聯(lián)鎖的備用電動(dòng)給水泵勺管自動(dòng)跟蹤運(yùn)行泵勺管開(kāi)度最大值,備用電動(dòng)給水泵聯(lián)鎖啟動(dòng)后勺管自動(dòng)參與水位調(diào)節(jié) (延時(shí)1 s,給3 s脈沖投自動(dòng))。

當(dāng)運(yùn)行方式為單臺(tái)電動(dòng)給水泵A泵運(yùn)行時(shí),如果B、C泵都投入聯(lián)鎖,則優(yōu)先啟動(dòng)B泵,2 s內(nèi)啟動(dòng)不成功,則啟動(dòng)C泵B段,如果還是不能啟動(dòng),延時(shí)2 s啟動(dòng)C泵A段;如果B、C泵只有1個(gè)投入聯(lián)鎖,則啟動(dòng)投入聯(lián)鎖泵 (C泵有2個(gè)電源,由A段、B段分別接帶且相互閉鎖)。

當(dāng)運(yùn)行方式為單臺(tái)電動(dòng)給水泵B泵運(yùn)行時(shí),如果A、C泵都投入聯(lián)鎖,則優(yōu)先啟動(dòng)A泵,2 s內(nèi)啟動(dòng)不成功,則啟動(dòng)C泵A段,如果還是不能啟動(dòng),延時(shí)2s啟動(dòng)C泵B段;如果A、C泵只有1個(gè)投入聯(lián)鎖,則啟動(dòng)投入聯(lián)鎖泵。

當(dāng)運(yùn)行方式為單臺(tái)電動(dòng)給水泵C泵A段運(yùn)行時(shí),如果A、B泵都投入聯(lián)鎖,則優(yōu)先啟動(dòng)B泵,2 s內(nèi)啟動(dòng)不成功,則啟動(dòng)A泵;如果A、B泵只有1個(gè)投入聯(lián)鎖,則啟動(dòng)投入聯(lián)鎖泵。

當(dāng)運(yùn)行方式為單臺(tái)電動(dòng)給水泵C泵B段運(yùn)行時(shí),如果A、B泵都投入聯(lián)鎖,則優(yōu)先啟動(dòng)A泵,2 s內(nèi)啟動(dòng)不成功,則啟動(dòng)B泵;如果A、B泵只有1個(gè)投入聯(lián)鎖,則啟動(dòng)投入聯(lián)鎖泵。

原C泵聯(lián)鎖啟動(dòng)選擇電源6 kV A段、B段邏輯中,將聯(lián)啟另一段延時(shí)由5 s改為2 s。

3.3 關(guān)于鍋爐主保護(hù)的修改

3臺(tái)電動(dòng)給水泵全停觸發(fā)MFT信號(hào)延時(shí)由5 s改為 10 s。

3.4 關(guān)于電動(dòng)給水泵勺管工作區(qū)曲線修改

關(guān)于勺管工作區(qū)曲線修改:根據(jù)單臺(tái)電動(dòng)給水泵運(yùn)行工作曲線,修改勺管工作曲線限制條件[3]。

3.5 關(guān)于電動(dòng)給水泵保護(hù)的修改

電動(dòng)給水泵入口壓力低于1.1 MPa延時(shí)30 s跳給水泵,修改為入口壓力低于0.8 MPa延時(shí)30 s跳給水泵。

4 實(shí)際運(yùn)行中低負(fù)荷單臺(tái)電動(dòng)給水泵和雙臺(tái)給水泵參數(shù)比較

a)2009年9月3日—4日2號(hào)機(jī)組2臺(tái)電動(dòng)給水泵運(yùn)行過(guò)程參數(shù)見(jiàn)表2,單臺(tái)電動(dòng)給水泵運(yùn)行過(guò)程參數(shù)見(jiàn)表3。

表2 2009年9月3日—4日2臺(tái)電動(dòng)給水泵運(yùn)行參數(shù)

表3 2009年9月3日—4日單臺(tái)電動(dòng)給水泵運(yùn)行參數(shù)

b)2號(hào)機(jī)組單臺(tái)電動(dòng)給水泵運(yùn)行參數(shù)比較及計(jì)算見(jiàn)表4。

表4 單臺(tái)電動(dòng)給水泵運(yùn)行參數(shù)比較及計(jì)算

5 單臺(tái)電動(dòng)給水泵的經(jīng)濟(jì)性分析

經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明,在機(jī)組負(fù)荷小于200 MW時(shí),只要執(zhí)行了改進(jìn)措施,實(shí)行單臺(tái)電動(dòng)給水泵運(yùn)行,則泵體運(yùn)行良好,給水調(diào)節(jié)穩(wěn)定,汽包水位波動(dòng)在規(guī)定范圍內(nèi)。從總體上看,停運(yùn)1臺(tái)電動(dòng)給水泵后每小時(shí)可節(jié)約廠用電量約1 000 kW?h左右,即增加上網(wǎng)電量大約為每小時(shí)1 000 kW?h算。維持單臺(tái)給水泵廠用電率降低0.56%,單臺(tái)機(jī)組每小時(shí)直接經(jīng)濟(jì)收入0.325 3×1 000=325.3元,按照每天停運(yùn)6 h,全年300 d停運(yùn)給水泵計(jì)算,2臺(tái)機(jī)組全年可節(jié)約電費(fèi)118萬(wàn)元左右,經(jīng)濟(jì)效益顯著。

應(yīng)該注意的是,單臺(tái)電動(dòng)給水泵運(yùn)行時(shí),必須在保證電動(dòng)給水泵汽蝕余量的前提下,可適當(dāng)降低主汽壓力,減少節(jié)流損失;同時(shí)由于給水壓力降低,電動(dòng)給水泵節(jié)電效果會(huì)更好。

6 結(jié)論

近年來(lái),隨著全國(guó)節(jié)能減排、供電形勢(shì)改變以及火力發(fā)電廠用煤日趨緊張,煤價(jià)節(jié)節(jié)攀升等影響,對(duì)發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、節(jié)能降耗的要求也大大提高,低負(fù)荷單臺(tái)電動(dòng)給水泵運(yùn)行明顯的經(jīng)濟(jì)效益必將對(duì)發(fā)電企業(yè)保證發(fā)電、供電帶來(lái)積極的意義。

[1] 糜若虛,宋元明.大型電動(dòng)調(diào)速給水泵 [M].北京:水利電力出版社 ,1990:25-26.

[2] 崔修強(qiáng).300 MW火電機(jī)組給水泵汽輪機(jī)的優(yōu)化 [J].電力設(shè)備,2006(5):10-11.

[3] 王玉召.電站鍋爐給水泵節(jié)能改造[J].節(jié)能,2002(7):12-13.

The Optimization of Operation Mode of Low-load Feedwater Pump of 300 MW Units

XIE Tao
(Shanxi Zhangshan Power Generation Co.Ltd,Changzhi,Shanxi 046021,China)

In order to make the operation of single feedwater pump safe and economic under low load,measures for technical improvements are put forward,interlock protection equipment involved in the operation is reformed appropriately,and feedwater regulation system is modified therefore optimized,reducing the fluctuations in water regulation.What is more,some detailed measures are proposed in terms of operation to reduce its effects on regulation system.The improvements mentioned above make the operation of single feedwater pump under low-load a success,which is quite money-saving for plants.

feedwater pump;mode of operation;energy-saving

TK223

A

1671-0320(2010)04-0046-03

2009-12-20,

2010-05-24

解 濤 (1976-),男,山西朔州人,2000年畢業(yè)于太原理工大學(xué)熱能工程系,工程師,主要研究方向?yàn)榘l(fā)電廠節(jié)能。