1000MW機(jī)組凝結(jié)水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化

薛寧濤

（廣東粵電靖海發(fā)電有限公司，揭陽 515223）

1 概況

靖海電廠#3、4機(jī)組設(shè)計(jì)為三臺50%容量帶變頻器的凝結(jié)水泵（型號為NLT400-500×5s）。運(yùn)行方式可選擇為變頻和工頻。正常運(yùn)行下為變頻模式，并且使用兩用和一備用。在正常運(yùn)行期間，操作人員手動設(shè)定凝泵出口的出口壓力，凝泵變頻跟蹤調(diào)節(jié)凝泵出口的出口壓力，除氧器水位由除氧器上水調(diào)閥控制。凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)節(jié)門跟蹤除氧器的水流量和冷凝水再循環(huán)流量之和，以控制凝泵再循環(huán)調(diào)節(jié)門的開度，保證凝結(jié)水泵最小流量。

當(dāng)單個泵運(yùn)行時(shí)，凝結(jié)水的總流量（除氧器入口流量+凝結(jié)水再循環(huán)流量）＜600t/h時(shí)，凝泵再循環(huán)調(diào)節(jié)門自動開啟，或者兩臺泵運(yùn)行時(shí)總流量＜1200t/h自動開啟。當(dāng)負(fù)荷為200～250MW時(shí)，除氧器上水主、副調(diào)節(jié)門會自動切換。表1表示運(yùn)行期間凝結(jié)水系統(tǒng)再循環(huán)閥及泵的相關(guān)參數(shù)。

表1 凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)門相關(guān)負(fù)荷對應(yīng)參數(shù)

廠家指導(dǎo)說明書描述為凝結(jié)水泵在工頻1480r/min下的最小流量，而當(dāng)凝泵正常運(yùn)行為變頻模式時(shí)，在400MW負(fù)荷時(shí)轉(zhuǎn)速約為1200r/min，存在一定節(jié)能優(yōu)化的空間。

2 凝結(jié)水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化方案

2.1 凝結(jié)水再循環(huán)控制邏輯優(yōu)化及調(diào)整

當(dāng)凝結(jié)水總流量小于800t/h時(shí)或單臺泵最小流量400t/h時(shí)，再循環(huán)調(diào)節(jié)門自動開啟。因此，當(dāng)負(fù)荷在400MW時(shí)，實(shí)際流量約為850t/h，再循環(huán)調(diào)門根本不用開。

優(yōu)化依據(jù)包括兩方面內(nèi)容。一是廠家資料：在工頻1480r/min設(shè)計(jì)條件下泵最小流量約為450t/h。二是在機(jī)組正常最低調(diào)峰負(fù)荷400MW工況下，實(shí)際流量約850t/h，與廠家設(shè)定的兩臺凝結(jié)水泵的最小流量900噸/小時(shí)，相差50噸/小時(shí)。但說明書為凝結(jié)水泵在工頻1480r/min轉(zhuǎn)速下的最小流量，而凝泵正常運(yùn)行為變頻模式，在400MW負(fù)荷時(shí)轉(zhuǎn)速約為1200r/min，且存在一定的安全裕度余量。

2.2 凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)門邏輯優(yōu)化前、后對比分析

一方面，負(fù)荷400MW時(shí)，邏輯優(yōu)化更改前后，凝泵6kV高壓側(cè)電機(jī)電流分別由69/71A下降為54/56A，下降幅度達(dá)到15A，電流顯著下降，節(jié)能效果明顯。

另一方面，邏輯優(yōu)化前，在機(jī)組負(fù)荷低于550MW時(shí)開啟再循環(huán)閥，導(dǎo)致管道具有非常強(qiáng)烈的振動，且造成氣缸和反饋桿的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中反復(fù)引起故障。邏輯優(yōu)化后，在機(jī)組正常調(diào)峰至負(fù)荷低限400MW時(shí)，再循環(huán)調(diào)門不需要開啟，減少調(diào)門開啟時(shí)節(jié)流引起的管道震動，大大降低了閥門故障頻率。

2.3 凝結(jié)水出口母管壓力優(yōu)化

通過工作人員手動調(diào)節(jié)出口母管壓力，可降低閥門截留損失，并提高效率，如表2所示。

表2 #3機(jī)凝結(jié)水泵出口母管壓力調(diào)節(jié)前、調(diào)節(jié)后運(yùn)行參數(shù)

2.4 凝結(jié)水泵出口母管壓力調(diào)節(jié)前、后對比分析

當(dāng)負(fù)荷為400～850MW時(shí)，在相同的工作條件下，凝結(jié)水泵出口壓力由2.3MPa降至2.0MPa，除氧器上水調(diào)節(jié)門開大，維持除氧器水位正常，減少了閥門節(jié)流現(xiàn)象。凝泵出口母管壓力降低，凝泵轉(zhuǎn)速、電流也相應(yīng)降低。從表2數(shù)據(jù)可以看出，泵出口母管壓力由2.3MPa降至2.0MPa時(shí)，單臺凝泵電流下降最大達(dá)到12A，尤其是在700～850MW時(shí)，節(jié)能效果尤為顯著。

當(dāng)負(fù)荷850MW時(shí)，泵出口母管壓力2.0MPa，除氧器主調(diào)節(jié)門開度約92%，為保證主調(diào)在調(diào)節(jié)過程中留有一定裕度，需要適當(dāng)提高凝結(jié)水泵出口母管，減少主調(diào)開度。

當(dāng)負(fù)荷低于600MW時(shí)，除氧器主調(diào)節(jié)門開度小于50%，節(jié)流損失大。泵母管壓力由2.3MPa降至2.0MPa，電流下降不明顯，需要進(jìn)一步降低泵出口母管，但受限于兩方面因素：一方面，泵出口母管壓力＜1.5MPa，化學(xué)精處理保護(hù)退出運(yùn)行；另一方面，泵出口壓力降低后能否凝結(jié)所需減溫水壓力和流量，比如，凝結(jié)水至高旁減溫水壓力低（＜1.5MPa）會閉鎖高旁開啟。機(jī)組為一級大旁路，不帶保護(hù)功能，在機(jī)組正常運(yùn)行中，機(jī)組負(fù)荷大于200MW時(shí)，若出現(xiàn)機(jī)組異常跳閘，高旁無保護(hù)，不會自動開啟。

3 結(jié)論

第一，通過深刻理解變頻泵與工頻泵運(yùn)行的差異，在保證設(shè)備安全的條件下，優(yōu)化了再循環(huán)調(diào)門開啟邏輯，考慮機(jī)組正常最低調(diào)峰負(fù)荷最低400MW，或機(jī)組負(fù)荷在550MW及以下，凝泵電流變小，且負(fù)荷越低電流減小越多?，F(xiàn)階段，機(jī)組一天約10小時(shí)負(fù)荷在550WM以下，我們?nèi)‰娏髟搸讉€負(fù)荷下電流減少的平均值7A。

第二，通過增加運(yùn)行人員操作，根據(jù)負(fù)荷波動，手動調(diào)節(jié)凝結(jié)水母管的壓力，從而減少閥門節(jié)流損失，達(dá)到節(jié)能的目的。母管壓力由2.3Mpa手動調(diào)為2.0Mpa，泵電流下降最大達(dá)到12A。

第三，后續(xù)可進(jìn)一步優(yōu)化除氧器水位調(diào)節(jié)和凝結(jié)水泵壓力自動調(diào)節(jié)的邏輯，從而得到更加自動化、經(jīng)濟(jì)性的運(yùn)行方式。