600MW機(jī)組汽動(dòng)給水泵再循環(huán)閥邏輯優(yōu)化成果

武科

摘 要：通過對(duì)兩臺(tái)600MW亞臨界空冷機(jī)組4臺(tái)汽動(dòng)給水泵再循環(huán)閥邏輯優(yōu)化，解決了汽動(dòng)給水泵再循環(huán)閥長期以來無法投入自動(dòng)的技術(shù)難題，提高了汽動(dòng)給水泵運(yùn)行可靠性，減少了運(yùn)行人員操作量，取得了良好的節(jié)能效果，節(jié)省了燃料成本和用電成本。

關(guān)鍵詞：汽泵;再循環(huán)閥;邏輯優(yōu)化;安全性;經(jīng)濟(jì)性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.122

0 引言

為保證電網(wǎng)安全運(yùn)行和調(diào)峰要求，西北電網(wǎng)所有公網(wǎng)機(jī)組均投入AGC控制模式，負(fù)荷指令直接接受電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度，為了做到精準(zhǔn)帶負(fù)荷，避免兩個(gè)細(xì)則考核，對(duì)機(jī)組的自動(dòng)控制要求更高，公司開展了熱工專項(xiàng)提升活動(dòng)，持續(xù)進(jìn)行自動(dòng)邏輯、協(xié)調(diào)控制等優(yōu)化工作，取得了一定效果。

因汽泵再循環(huán)閥邏輯存在設(shè)計(jì)缺陷，長期以來自動(dòng)無法投入，不能滿足頻繁加減負(fù)荷需求，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷降至60%-50%額定出力時(shí)，運(yùn)行人員需根據(jù)汽泵入口流量手動(dòng)調(diào)整汽泵再循環(huán)閥，時(shí)常出現(xiàn)兩臺(tái)汽泵出力調(diào)整幅度不均衡，導(dǎo)致兩臺(tái)汽泵出力不一致而退出并列運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，使汽泵低負(fù)荷運(yùn)行期間經(jīng)濟(jì)性、安全性降低，為提升汽泵低負(fù)荷變工況運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、安全性，對(duì)汽泵再循環(huán)閥自動(dòng)控制邏輯進(jìn)行了優(yōu)化。

1 汽泵運(yùn)行方式及參數(shù)簡(jiǎn)述

公司兩臺(tái)600MW亞臨界空冷燃煤機(jī)組于2009年投入商業(yè)運(yùn)營，汽輪機(jī)為東方汽輪機(jī)有限責(zé)任公司制造的NZK600-16.7/538/538，每臺(tái)機(jī)組配置2臺(tái)50%容量的汽動(dòng)給水泵，用于機(jī)組正常運(yùn)行，另外還配置1臺(tái)帶液力偶合器30%容量的電動(dòng)調(diào)速給水泵，用于機(jī)組啟動(dòng)及備用。汽泵設(shè)計(jì)流量1439t/h，單臺(tái)汽泵最大可接帶60%額定出力，汽泵正常運(yùn)行機(jī)組四段抽汽提供蒸汽，機(jī)組啟停過程采用高壓輔助聯(lián)箱供汽，冷再為正常運(yùn)行中的備用汽源，小機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)汽壓力1.061Mpa，溫度364.8℃，排汽壓力0.0056Mpa，溫度34.9℃。

2 汽泵再循環(huán)閥邏輯設(shè)計(jì)及控制存在的問題

（1）汽泵入口流量低于450t/h，汽泵再循環(huán)閥電磁閥失電，強(qiáng)制開啟汽泵再循環(huán)閥，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷300MW左右波動(dòng)時(shí)，汽泵給水流量在450t/h-600t/h之間波動(dòng)，經(jīng)常性引起兩臺(tái)汽泵再循環(huán)閥強(qiáng)制頻繁開啟，給水流量大幅變化，加之兩臺(tái)汽泵出力存在偏差，變工況造成兩臺(tái)汽泵之間出力不平衡，容易引起汽包水位異常。

（2）汽泵再循環(huán)閥設(shè)有自動(dòng)調(diào)整邏輯，投自動(dòng)后通過設(shè)置汽泵入口流量進(jìn)行控制再循環(huán)閥的自動(dòng)開關(guān)，因調(diào)整線性不好，再循環(huán)閥投自動(dòng)后大幅度頻繁開關(guān)，造成汽包水位控制困難，給運(yùn)行人員造成了心理負(fù)擔(dān)，自動(dòng)長期以來無法正常投入，只能通過運(yùn)行人員手動(dòng)控制，機(jī)組負(fù)荷在60%-50%額定出力時(shí)，為改善汽泵入口流量，需配合機(jī)組負(fù)荷調(diào)整汽泵再循環(huán)閥開度，增加了運(yùn)行人員操作量，給水系統(tǒng)安全性降低。

（3）汽泵入口流量低于360t/h，汽泵環(huán)再循閥開度小于80%，延時(shí)10秒聯(lián)跳汽泵，該保護(hù)定值設(shè)置偏高，低負(fù)荷期間汽泵入口流量波動(dòng)很容易造成汽泵跳停。

（4）機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行期間，為保證汽泵安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)減少操作量，運(yùn)行人員往往不愿意頻繁調(diào)整汽泵再循環(huán)閥開度，時(shí)常將汽泵再循環(huán)閥保持在10%-30%任一開度，造成汽泵部分給水流量通過再循環(huán)閥返回至除氧器，增加了汽泵輸出功率和小汽耗汽量，造成機(jī)組能耗升高，增加了燃料成本。

3 汽泵再循環(huán)閥邏輯優(yōu)化及效果

經(jīng)過多次論證，進(jìn)行了邏輯優(yōu)化，結(jié)合汽泵運(yùn)行情況，進(jìn)行變工況試驗(yàn)，完善了汽泵再循環(huán)閥邏輯，優(yōu)化了汽泵再循環(huán)閥自動(dòng)調(diào)整曲線，汽泵再循環(huán)閥自動(dòng)可靠投入，并對(duì)汽泵再循環(huán)閥邏輯定值進(jìn)行變更，修改了再循環(huán)閥強(qiáng)制開啟、聯(lián)鎖關(guān)閉及流量低跳泵定值，提高了汽泵運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，達(dá)到了理想效果。

（1）汽泵再循環(huán)閥強(qiáng)制開啟邏輯由原來的汽泵入口流量低于450t/h，修改為汽泵入口流量低于330t/h（汽泵設(shè)計(jì)最小流量為315.5t/h），延時(shí)2秒強(qiáng)制開啟汽泵再循環(huán)閥，很好的解決了機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)汽泵再循環(huán)閥強(qiáng)制頻繁開啟問題。

（2）優(yōu)化了汽泵再循環(huán)閥自動(dòng)開關(guān)邏輯及調(diào)整曲線，將汽泵再循環(huán)閥投自動(dòng)設(shè)置汽泵入口流量控制再循環(huán)閥的自動(dòng)開關(guān)邏輯改成硬邏輯，當(dāng)汽泵再循環(huán)閥投自動(dòng)時(shí)，入口流量低于430t/h，延時(shí)2秒開始聯(lián)開汽泵再循環(huán)閥進(jìn)行線性調(diào)整，低于330t/h全開，汽泵入口流量高于470t/h開始聯(lián)關(guān)汽泵再循環(huán)閥。通過實(shí)際變工況試驗(yàn)，優(yōu)化后的汽泵再循環(huán)閥調(diào)整性能平穩(wěn)，滿足了低負(fù)荷運(yùn)行期間給水流量調(diào)整要求。

（3）汽泵跳閘邏輯由原來的汽泵入口流量低于360t/h，汽泵再循環(huán)閥開度小于80%，延時(shí)10秒聯(lián)跳汽泵，修改為汽泵入口流量低于330t/h，汽泵環(huán)再循閥開度小于80%，延時(shí)10秒聯(lián)跳汽泵，降低了汽泵入口流量聯(lián)跳汽泵定值，提高了汽泵運(yùn)行可靠性。

（4）機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行期間，減少了運(yùn)行人員手動(dòng)操作量，降低了人為操作安全風(fēng)險(xiǎn)，汽泵再循環(huán)閥投自動(dòng)時(shí)，兩臺(tái)汽泵基本能夠同步調(diào)整，降低了單臺(tái)汽泵不出力的安全風(fēng)險(xiǎn)，機(jī)組頻繁加減負(fù)荷過程中，鍋爐汽包水位的調(diào)整性能較好，能夠滿足給水自動(dòng)跟蹤要求，提高了汽泵運(yùn)行的安全性。

（5）汽泵再循環(huán)閥邏輯優(yōu)化后，單臺(tái)汽泵入口給水流量下降約120t/h-200t/h，每臺(tái)小汽耗汽量下降1.5t/h，2018年全廠負(fù)荷低于60%額定出力運(yùn)行時(shí)間2780小時(shí)，年發(fā)電量取60億kWh，標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)參考本地煤價(jià)500元/噸計(jì)算，全廠年節(jié)約標(biāo)煤440噸，影響供電煤耗下降約0.073g/kWh，年節(jié)約燃料成本22萬元;每臺(tái)汽泵前置泵電流下降約2.3A，年節(jié)約用電量228625kWh，按照標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)0.2595元/kWh計(jì)算，年節(jié)約用電成本5.93萬元，提高了汽泵運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

4 結(jié)論和建議

在滿足汽泵安全運(yùn)行的前提下，通過優(yōu)化汽動(dòng)給水泵再循環(huán)閥邏輯，有效減小了低負(fù)荷運(yùn)行期間汽泵再循環(huán)閥流量損失，提高汽泵低負(fù)荷運(yùn)行可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性，很好滿足了100%-50%額定出力變工況下汽動(dòng)給水泵再循環(huán)閥自動(dòng)控制要求，后續(xù)將繼續(xù)跟蹤優(yōu)化50%-30%額定出力變工況下汽動(dòng)給水泵再循環(huán)閥自動(dòng)控制，以滿足深度調(diào)峰要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]杭州汽輪機(jī)股份有限公司小機(jī)說明書[S].中國·杭州，2007.

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