25MW汽輪機(jī)組凝汽器循環(huán)水泵的合理啟停

秦洋　陳波　楊運(yùn)輝

摘 要 本文通過理論計(jì)算并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，得出了一臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)對(duì)應(yīng)的最佳發(fā)電負(fù)荷?？梢允刮磁鋫渥冾l調(diào)節(jié)的循環(huán)水泵，在發(fā)電負(fù)荷降低到一定值時(shí)，通過停運(yùn)多余的循環(huán)水泵，在不影響機(jī)組安全運(yùn)行的前提下，達(dá)到降低附屬設(shè)備電耗的目的。

關(guān)鍵詞 25MW汽輪機(jī)組；凝汽器；循環(huán)水泵

中圖分類號(hào) TM3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2015）09-0040-01

寧波鋼鐵有限公司焦化廠CDQ余熱鍋爐配有一臺(tái)25MW抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組（型號(hào)為C25-8.83/0.98），該汽輪發(fā)電機(jī)組于2010年3月投產(chǎn)，在投產(chǎn)初期為純冷凝工況運(yùn)行，該機(jī)組配有3臺(tái)（2用1備或1用2備）功率為280KW的循環(huán)水泵（額定流量2020m3/h，最大流量為2340m3/h），在實(shí)際運(yùn)行中，流量計(jì)顯示單臺(tái)循環(huán)水泵流量為2400m3/h左右，兩臺(tái)泵運(yùn)行流量為4000m3/h

左右。

1 現(xiàn)狀及問題

由于該汽輪發(fā)電機(jī)組所配備的鍋爐為干熄焦余熱鍋爐，余熱鍋爐負(fù)荷的不穩(wěn)定導(dǎo)致了發(fā)電負(fù)荷的不穩(wěn)定。該機(jī)組投產(chǎn)初期規(guī)定發(fā)電負(fù)荷10MW以上，保持兩臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行，10MW以下保持一臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行，以10MW為界線只是投產(chǎn)初期為保證機(jī)組安全運(yùn)行而定，并無過多理論和實(shí)踐依據(jù)，而循環(huán)水泵是汽輪發(fā)電機(jī)組功率最大的附屬設(shè)備，所以合理的啟、停循環(huán)泵可以給機(jī)組節(jié)能降耗方面帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。

2 凝汽器的熱力特性分析

凝汽器循環(huán)水量的多少將直接影響機(jī)組經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行。循環(huán)水量qmw與循環(huán)水溫升Δt（冷凝器循環(huán)水進(jìn)、出口溫差）有著密切的關(guān)系：循環(huán)水量過少會(huì)使得循環(huán)水溫升提高從而使得排汽溫度升高，直接影響凝汽器真空，導(dǎo)致真空下降，從而使機(jī)組效率降低；而真空進(jìn)一步惡化還會(huì)使機(jī)組被迫停機(jī)；而水量過多則使得循環(huán)水溫升過低，浪費(fèi)循環(huán)水泵耗電量。電廠凝汽器一般運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，凝汽器真空下降1kPa，機(jī)組的熱耗將增加1.5%～2.5%。因此，控制凝汽器循環(huán)水量必須在不影響凝汽器真空的前提下進(jìn)行。

汽輪機(jī)的排汽在凝汽器中放出的熱量，由循環(huán)水全部吸收。在凝汽中排汽放出的總熱量應(yīng)等于循環(huán)水所吸收的熱量，其熱平衡方程式為：

3 單臺(tái)循環(huán)水泵對(duì)應(yīng)發(fā)電負(fù)荷的確定

在多流程的凝汽器中，中、小機(jī)組可取Δt=7.5～12℃，大機(jī)組可取Δt=5～6℃。本機(jī)組凝汽器為二流道四流程，額定真空值為9kpa（a），運(yùn)行中Δt=11℃時(shí)，不會(huì)對(duì)機(jī)組真空造成影響，故取值Δt=11℃，則該機(jī)組凝汽器冷卻倍率為：

純冷凝工況下，該機(jī)組50.7t的進(jìn)汽流量對(duì)應(yīng)的發(fā)電負(fù)荷為14MW左右，即單臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行的情況下可維持14MW發(fā)電負(fù)荷。

4 實(shí)際應(yīng)用

通過理論計(jì)算，我們將以往以10MW為界啟、停一臺(tái)循環(huán)水泵的規(guī)定提高到以14MW為界，僅從2010年11月份來看，該機(jī)組發(fā)電負(fù)荷在10MW～14MW之間的運(yùn)行時(shí)間為440h左右，在此期間運(yùn)行一臺(tái)循環(huán)水泵，機(jī)組真空值及汽耗均正常。按一臺(tái)循環(huán)水泵正常負(fù)荷250KW計(jì)算，當(dāng)月節(jié)約用電約11萬度。

5 凝汽器換熱效能降低的影響

隨著機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的增加，凝汽器管壁內(nèi)不可避免會(huì)附著鹽垢、污泥及微生物，因此將大幅增加凝汽器熱阻，使其傳熱效能逐步降低。在維持進(jìn)汽流量及循環(huán)水流量不變的情況下，Δt將減小，單臺(tái)循環(huán)水泵所對(duì)應(yīng)的進(jìn)汽量隨之減少，因此，有必要定期對(duì)凝汽器進(jìn)行清洗以及在循環(huán)水運(yùn)行中采取抽樣化驗(yàn)、化學(xué)處理等手段來控制凝汽器污堵的速度，在此不做展開論述。

6 結(jié)論

通過確認(rèn)Δt，計(jì)算出機(jī)組凝汽器的冷卻倍率m（式3），再通過式4計(jì)算，可得出在不同循環(huán)水量的運(yùn)行條件下與之對(duì)應(yīng)的最大發(fā)電負(fù)荷。通過及時(shí)停運(yùn)多余循環(huán)水泵到達(dá)節(jié)電的目的。該方法也可為機(jī)組在線解列半側(cè)凝汽器循環(huán)水提供參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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