600MW機(jī)組循環(huán)水泵優(yōu)化運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性分析

成海秦，胡守利（茂名臻能熱電有限公司）

600MW機(jī)組循環(huán)水泵優(yōu)化運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性分析

成海秦，胡守利（茂名臻能熱電有限公司）

本文以南方某電廠600MW機(jī)組為例對循環(huán)水泵單臺運(yùn)行和并聯(lián)運(yùn)行兩種運(yùn)行方式在低負(fù)荷工況下進(jìn)行分析對比，得出低負(fù)荷工況下循環(huán)水泵應(yīng)該采取的最優(yōu)運(yùn)行方式，為循環(huán)水泵優(yōu)化運(yùn)行和機(jī)組節(jié)能降耗提供了科學(xué)指導(dǎo)和依據(jù)。

循環(huán)水泵；運(yùn)行方式；節(jié)能

1 簡介

該電廠#7機(jī)組為600MW機(jī)組，2012年投入商業(yè)運(yùn)行。#7機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)采用閉式循環(huán)，通過冷卻塔讓循環(huán)水與空氣換熱，共設(shè)三臺循環(huán)水泵。循環(huán)水泵為無錫日立泵制造有限公司提供的1800HDC-28型立式單級、單吸、轉(zhuǎn)子可抽式導(dǎo)葉式混流泵，功率為2500kW，泵設(shè)計(jì)流量為6.57m3/s，效率為大于87%，揚(yáng)程為28.96m。正常情況下兩臺工作，一臺備用。由于調(diào)峰需要，該電廠#7機(jī)組較長時(shí)間都在低負(fù)荷工況下工作，在低負(fù)荷和循環(huán)水進(jìn)水溫度低的情況下，單臺循環(huán)水泵運(yùn)行也可以滿足凝汽器真空需要，但真空與兩臺循環(huán)水泵并聯(lián)運(yùn)行相比會下降。因此，#7機(jī)組采用單臺循環(huán)水泵運(yùn)行方式，單臺循環(huán)水泵運(yùn)行對機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性是否能得到提高，要看單臺循環(huán)水泵運(yùn)行節(jié)省的電量和單臺循環(huán)水泵運(yùn)行影響機(jī)組的煤耗（或出力）的微增量，若節(jié)省的電量收益比影響煤耗（或出力）收益大，那么單臺循環(huán)水泵運(yùn)行是節(jié)能的，反之則是不經(jīng)濟(jì)的。

2 單臺循環(huán)水泵及二臺循環(huán)水運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性分析

為了比較循環(huán)水泵單臺運(yùn)行和并聯(lián)運(yùn)行兩種運(yùn)行方式在低負(fù)荷工況下的能耗，進(jìn)行了在同樣負(fù)荷和循環(huán)水進(jìn)水溫度基本不變的情況下進(jìn)行單臺循環(huán)水泵和二臺循環(huán)水泵運(yùn)行試驗(yàn)比較，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采樣是保持運(yùn)行一定時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)，采用平均值計(jì)算，以下是對#7機(jī)組各個(gè)負(fù)荷段及循環(huán)水進(jìn)水溫度的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)以及廠家資料，在循環(huán)水進(jìn)水溫度17～20℃左右，機(jī)組250～300MW時(shí)，當(dāng)循環(huán)水進(jìn)水溫度每變化1℃影響凝汽器平均真空大約0.11kPa左右，機(jī)組負(fù)荷變化1MW時(shí)影響凝汽器真空大約0.0089kPa左右。根據(jù)機(jī)組廠家給出的凝汽器真空與機(jī)組出力和發(fā)電煤耗曲線資料，真空在-95～-96kPa之間，機(jī)組600MW時(shí)真空變化1kPa，機(jī)組出力約變化2.442MW。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，#7機(jī)組年平均運(yùn)行天數(shù)300d左右，運(yùn)行小時(shí)數(shù)為300×24=7200h，300MW負(fù)荷占比45%左右，250MW負(fù)荷占比8%左右，循環(huán)水溫在17～24℃之間的時(shí)間大概占全年時(shí)間的35%，因此，可以計(jì)算出循環(huán)水溫在17～24℃之間的300MW負(fù)荷工況下運(yùn)行小時(shí)數(shù)約為1134h，250MW負(fù)荷工況下運(yùn)行小時(shí)數(shù)約為202h。

2.1 #7機(jī)組負(fù)荷300MW，循環(huán)水溫20℃時(shí)對比分析（見表1～3）

表1 二臺循環(huán)水泵運(yùn)行的數(shù)據(jù)平均值（數(shù)據(jù)采集時(shí)間2016年3月13日13：30～17：00）

表2 單臺循環(huán)水泵運(yùn)行的數(shù)據(jù)平均值（數(shù)據(jù)采集時(shí)間2016年3月13日19：30～22：00）

表3 循環(huán)水溫度20℃單臺和二臺循環(huán)水泵運(yùn)行的數(shù)據(jù)平均差值

從表1～2中的數(shù)據(jù)中扣除負(fù)荷和循環(huán)水進(jìn)水溫度等影響凝汽器真空算，綜合計(jì)算得出單臺循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)真空降低大約為1.16kPa（負(fù)荷影響0.00445kPa，進(jìn)水溫度影響0.043）。機(jī)組300MW時(shí)真空降低1.16kPa時(shí)，影響機(jī)組出力下降約1.416MW。按實(shí)際消耗的煤量來算，單臺循環(huán)水泵比二臺循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)多耗煤量約2.126T，而單臺循環(huán)水泵每小時(shí)節(jié)電約2.2612MW。

在循環(huán)水進(jìn)水溫度20℃左右，機(jī)組300MW的工況時(shí)，按照計(jì)算可得出單臺循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)，可節(jié)約電量為2.2612-1.416=0.8452MW。按照上網(wǎng)電價(jià)0.45元/kWh計(jì)算，每年可節(jié)約費(fèi)用為0.8452×1134×1000×0.45=431305元，即每年可以節(jié)約費(fèi)用約43.13萬元。

2.2 #7機(jī)組負(fù)荷300MW，循環(huán)水溫17℃時(shí)對比分析（見表4～6）

表4 二臺循環(huán)水泵運(yùn)行的數(shù)據(jù)平均值（數(shù)據(jù)采集時(shí)間2016年3月10日14：00～15：30）

表5 單臺循環(huán)水泵運(yùn)行的數(shù)據(jù)平均值（數(shù)據(jù)采集時(shí)間2016年3月10日16：30～18：00）

表6 單臺和二臺循環(huán)水泵運(yùn)行的數(shù)據(jù)平均差值

從表4～5中的數(shù)據(jù)中扣除負(fù)荷和循環(huán)水進(jìn)水溫度等影響凝汽器真空算，綜合計(jì)算得出單臺循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)真空降低大約為1.14kPa（負(fù)荷影響忽略，進(jìn)水溫度影響0.045）。

機(jī)組300MW時(shí)真空降低1.14kPa時(shí)，影響機(jī)組出力下降約1.392MW，而單臺循環(huán)水泵每小時(shí)節(jié)電約2.2132MW。

在循環(huán)水進(jìn)水溫度17℃左右，機(jī)組300MW的工況時(shí)，按照計(jì)算可得出單臺循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)，可節(jié)約電量為2.2132-1.392=0.8212MW。按照上網(wǎng)電價(jià)0.45元/kWh計(jì)算，每年可節(jié)約費(fèi)用為0.8212×1134×1000×0.45=419058元，即每年可以節(jié)約費(fèi)用約41.91萬元。

2.3 #7機(jī)組負(fù)荷250MW，循環(huán)水溫23℃時(shí)對比分析（見表7～9）

表7 二臺循環(huán)水泵運(yùn)行的數(shù)據(jù)平均值（數(shù)據(jù)采集時(shí)間2016年3月31日0：30～2：30）

表8 單臺循環(huán)水泵運(yùn)行的數(shù)據(jù)平均值（數(shù)據(jù)采集時(shí)間2016年3月31日3：00～4：00）

從表7～8中的數(shù)據(jù)中扣除負(fù)荷和循環(huán)水進(jìn)水溫度等影響凝汽器真空算，綜合計(jì)算得出單臺循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)真空降低大約為1.59kPa（負(fù)荷影響0.03，進(jìn)水溫度影響0.017）。

機(jī)組250MW時(shí)真空降低1.59kPa時(shí)，影響機(jī)組出力下降約1.618MW，單臺循環(huán)水泵每小時(shí)節(jié)電約2.2667MW。

在循環(huán)水進(jìn)水溫度23℃左右，機(jī)組250MW的工況時(shí)，按照計(jì)算可得出單臺循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)，可節(jié)約電量為2.2667-1.618=0.6487MW。按照上網(wǎng)電價(jià)0.45元/kWh計(jì)算，每年可節(jié)約費(fèi)用為0.6487×202×1000×0.45=58967元，即每年可以節(jié)約費(fèi)用約5.9萬元。

3 結(jié)論

綜合上述試驗(yàn)的三個(gè)不同低負(fù)荷工況參數(shù)分析，#7機(jī)組負(fù)荷在300MW，循環(huán)水溫度20℃以下或機(jī)組負(fù)荷250MW，循環(huán)水溫度24℃以下時(shí)，建議#7機(jī)組單臺循環(huán)水泵運(yùn)行，并且在#7機(jī)組單臺循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)保持#7機(jī)組二臺真空泵運(yùn)行，其節(jié)能效果更優(yōu)。按照大概估算，采用優(yōu)化后的運(yùn)行方式每年可節(jié)約費(fèi)用為5.9+（41.91+43.13）/2=48.42萬元，節(jié)能效果良好，可以很好地提高經(jīng)濟(jì)效益。

TM621.6

A

2095-2066（2016）15-0029-02

2016-5-10