S209FA聯(lián)合循環(huán)機組循環(huán)水泵運行方式經(jīng)濟性試驗分析

朱意兵，王建偉，劉 江

（神華浙江國華余姚燃氣輪機發(fā)電有限責任公司，浙江余姚 315400）

S209FA聯(lián)合循環(huán)機組循環(huán)水泵運行方式經(jīng)濟性試驗分析

朱意兵，王建偉，劉 江

（神華浙江國華余姚燃氣輪機發(fā)電有限責任公司，浙江余姚 315400）

本文介紹了某S209FA多軸聯(lián)合循環(huán)機組中兩臺循環(huán)水泵運行方式。通過在“一拖一”及“二拖一”兩種運行工況下進行了多次試驗，并對不同環(huán)境溫度下第二臺循環(huán)水泵啟動前后機組運行參數(shù)的變化進行分析，確定了第二臺循環(huán)水泵最佳啟動時機，為同類型電廠研究循環(huán)水泵最佳的運行方式提供參考。

S209FA聯(lián)合循環(huán)；循環(huán)水泵；經(jīng)濟性

某燃氣輪機電廠機組為二臺9FA燃氣輪機一臺汽輪機的多軸聯(lián)合循環(huán)機組。循環(huán)水系統(tǒng)安裝有兩臺循環(huán)水泵，設計運行方式為“一拖一”運行時，運行一臺循環(huán)水泵，氣溫較高時啟動兩臺循環(huán)水泵，“二拖一”運行時啟動兩臺循環(huán)水泵。由于循環(huán)水泵啟動后真空上升，汽輪機負荷增加，發(fā)電量增加，但循環(huán)水泵啟動后相應廠用電量也會上升，所以需要分析不同運行工況下多發(fā)電量與多耗廠用電量之間的關系，從而找到循環(huán)水泵合理的運行方式。

1 “一拖一”運行方式下數(shù)據(jù)分析

為驗證“一拖一”運行方式循環(huán)水泵的經(jīng)濟性，在機組“一拖一”運行，燃氣輪機負荷穩(wěn)定模式下，啟動第二臺循環(huán)水泵，比較啟動前后發(fā)電量的增加值與廠用電量的增加值，由于燃氣輪機負荷不變，多發(fā)電量僅為汽輪機有功的增加量。試驗數(shù)據(jù)如表1。

從上表可以看出，第二臺循環(huán)水泵啟動后，廠用電量增加約2．1 MW，但由于循環(huán)水溫度上升，汽輪機真空的下降，汽輪機有功的增加量逐漸減少，最終多發(fā)電量低于多耗的廠用電量。此次試驗在環(huán)境溫度較高的工況下進行，第二臺循環(huán)水泵啟動前真空僅為－93．66 kPa，若環(huán)境溫度降低，初始真空較高，則第二臺循環(huán)水泵啟動后凝汽器真空上升的幅度更小，汽輪機多發(fā)電量也將更小。所以，機組“一拖一”運行方式下，兩臺循環(huán)水泵長時間運行，對機組效率并無提升，應維持單臺循環(huán)水泵運行。

2 “二拖一”模式下循環(huán)水泵經(jīng)濟性分析

2．1 試驗過程

環(huán)境溫度較高，初始真空較低時試驗，啟動第二臺循環(huán)水泵，試驗過程如下：

（1）第二臺循環(huán)水泵啟動前，機組保持“二拖一”運行方式，單臺循環(huán)水泵運行，維持兩臺燃氣輪機負荷不變。

（2）10∶07啟動第二臺循環(huán)水泵。

（3）第二臺循環(huán)水泵啟動后1 h內(nèi)每10min記錄相關參數(shù)的變化，見表3。

（4）由于第二臺循環(huán)水泵啟動后，循環(huán)水溫度增加，循環(huán)水泵運行較長時間后，在記錄相關參數(shù)時，取樣點的選擇上盡量保證環(huán)境溫度及燃氣輪機負荷與第二臺循環(huán)水泵啟動前一致。

試驗過程數(shù)據(jù)見表2。

2．2 試驗數(shù)據(jù)分析

（1）10∶07，第二臺循環(huán)水泵啟動后，與10∶00單泵運行相比，廠用電功率增加2．37 MW，汽輪機負荷增加5 MW，凝汽器真空上升1．87 kPa。多發(fā)電量大于多耗廠用電量。

（2）11∶07，第二臺循環(huán)水泵運行1 h后，與10∶00單泵運行參數(shù)比較，凝汽器真空上升1．46 kPa，循環(huán)水溫度上升約2℃，廠用電功率增加1．92 MW，汽輪機負荷增加2．76 MW。多發(fā)電量大于多耗廠用電量。再加上此時環(huán)境溫度已由21．09℃升至22．61℃，如在10∶00運行工況下，汽輪機增加的負荷應高于此計算值。

（3）對這1 h內(nèi)增加的廠用電功率及汽輪機增加的發(fā)電功率進行比較，如表3。

第二臺循環(huán)水泵啟動后，廠用電量增加基本在2．1 MW左右，盡管由于循環(huán)水溫度上升，汽輪機真空的下降，汽輪機有功的增加量逐漸減少，但增加量仍大于廠用電增加量，所以，在初始真空為－93．4 kPa的初始工況下，雙機運行期間，保持兩臺循環(huán)水泵運行，機組效率有明顯提升。

（4）17∶10，雙泵運行對循環(huán)溫度的影響已完全結(jié)束，此時環(huán)境溫度和燃氣輪機負荷與10∶00工況基本一致，與10∶00單泵運行參數(shù)比較，廠用電功率增加1．91 MW，汽輪機負荷增加3．07 MW，多發(fā)電量大于多耗廠用電量。

綜上所述，在循環(huán)水進水溫度為22℃時，兩臺循環(huán)水泵運行經(jīng)濟性好于單臺循環(huán)水泵運行。但由于此次試驗進水溫度偏高，初始真空較低，啟動第二臺循環(huán)水泵后真空上升幅度較大，所以汽輪機負荷上升較多。若當環(huán)境溫度下降，初始真空較高時，真空上升的幅度將較小，汽輪機負荷增加量也相應減小，但第二臺循環(huán)水泵啟動后增加的廠用電量應是一致的，所以可以假定，循環(huán)水進水溫度應存在一個臨界值，高于臨界值時，啟動第二臺循環(huán)水泵后汽輪機增加的發(fā)電量不足以抵消多耗的廠用電量，此時，應保持單臺循環(huán)水泵運行。

為找出此臨界點，分別在不同的環(huán)境溫度條件下燃氣輪機“二拖一”滿負荷運行時做了兩次試驗。試驗數(shù)據(jù)如表4和表5。

從表4和表5可以看出，循環(huán)水進水溫度為14℃，初始真空達到－95．76 kPa時，第二臺循環(huán)水泵啟動后真空上升幅度僅為1．1 kPa，低于前兩次試驗時真空上升的幅度，汽輪機增加的有功逐漸也小于多耗的廠用電量，所以基本可確定14℃為臨界溫度。

3 結(jié)論

通過幾次試驗分析，可以得出，機組“一拖一”運行時，保持一臺循環(huán)水泵運行時較為經(jīng)濟，機組“二拖一”運行時，當循環(huán)水進水溫度為低于14℃時，應維持一臺循環(huán)水泵運行時，高于14℃時，應啟動第二臺循環(huán)水泵。當然，試驗結(jié)果數(shù)據(jù)與機組特性相關，不同機組的臨界溫度點稍有差異，但此計算統(tǒng)計方法可以在每個電廠現(xiàn)場進行試驗，通過試驗找到循環(huán)水進水溫度臨界點，在不同工況下選擇最合理的運行方式，以達到節(jié)約廠用電，增加經(jīng)濟效益的目的。

［1］ 宋紹榮．大容量機組循環(huán)水泵存在的問題及其改進［J］．廣東電力，2003，（5）：24- 26．

［2］ 陳功．火電廠循環(huán)水泵運行方式對機組經(jīng)濟性的影響［J］．汽輪機技術，2007，（2）：70- 72．

Test and analysis of the econom y of circulating pum p operating mode of S209FA Combined cycle unit

ZHU Yi-bing，WANG Jian-wei，LIU Jiang
（Shenhua Zhejiang Guohua Yuyao Fuel Gas Power Generation co．，Ltd．，Zhejiang Yuyao 315400，China）

This article introduces the circulating pump operation mode of a S209FA multi-shaft combined cycle unit．According to the analysis of the parameters changes after the second circulating pump starts in various temperature of“One-and-One”，“Two-and-One”operationmode，find the time when the second circulating pump starts．Give a reference of determining the best operationmode of the circulating pump for the similar type unit．

S209FA combined cycle；circulating pump；economy

TK477

B

1009- 2889（2014）02- 0069- 04