1000MW機(jī)組閉式水溫度控制優(yōu)化

張棟棟

摘?要：通過對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造增加真空泵冷卻水升壓泵、閉式水溫度調(diào)閥等手段，將冬季閉式水溫度提高至30℃左右，解決了機(jī)組投產(chǎn)運(yùn)行以來(lái)冬季閉式水溫度過低、潤(rùn)滑油回油困難跑油、油箱電加熱長(zhǎng)期投運(yùn)等突出問題，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益突出。

關(guān)鍵詞：1000MW機(jī)組;閉式水;溫度控制

一、現(xiàn)狀診斷

鄒縣發(fā)電廠1000MW機(jī)組設(shè)置閉式水系統(tǒng)和開式水系統(tǒng)，其中閉式水系統(tǒng)對(duì)機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備軸承和冷卻器進(jìn)行冷卻，是機(jī)組的主要冷卻系統(tǒng)。閉式水溫度通過閉式水冷卻器用開式水進(jìn)行冷卻。自投產(chǎn)以來(lái)閉式水系統(tǒng)整體穩(wěn)定，但仍然存在以下突出問題：（1）閉式水溫度過低，造成磨煤機(jī)、風(fēng)機(jī)油站油溫過低，油箱電加熱長(zhǎng)期投運(yùn)。（2）油系統(tǒng)油溫低回油不暢，特別是磨煤機(jī)油溫低易造成大瓦回油不暢跑油。（3）易造成閉式水壓力大于氫氣壓力和定子水壓力，一旦冷卻器泄漏易造成發(fā)電機(jī)進(jìn)水、定子水系統(tǒng)污染。

二、原因分析

造成冬季閉式水溫度低主要原因如下：

（1）開式泵無(wú)法停運(yùn)，開式水壓力高、流量大。因開式水系統(tǒng)用戶有閉式水冷卻器、真空泵冷卻器等，如停運(yùn)開式泵將會(huì)造成真空泵冷卻器冷卻效果降低，真空泵工作水溫升高出力降低，嚴(yán)重時(shí)機(jī)組凝汽器真空降低甚至危及機(jī)組安全。這樣就造成了機(jī)組只有運(yùn)行開式泵必須保持長(zhǎng)期運(yùn)行，同時(shí)也增加了廠用電消耗。

（2）開式水流量無(wú)法調(diào)節(jié)。閉式水冷卻器進(jìn)回水管道進(jìn)出口閥門均為蝶閥，正常情況下閥門只能全開全關(guān)，無(wú)法調(diào)節(jié)開式水進(jìn)回水流量用來(lái)滿足不同狀態(tài)下的需要。特別是冬季開式水溫度降低，閉式水溫度隨之降低，最低溫度甚至能夠達(dá)到10℃以下。

（3）對(duì)閉式水溫度控制不夠重視，無(wú)相關(guān)閉式水溫度控制措施。閉式水溫度受環(huán)境溫度影響嚴(yán)重。長(zhǎng)期未進(jìn)行技術(shù)改造，嚴(yán)重影響機(jī)組安全性。廠用電消耗嚴(yán)重，機(jī)組的節(jié)能潛力未深入挖掘，影響了機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。

三、方案實(shí)施

增加真空泵冷卻水升壓泵單獨(dú)供給真空泵冷卻器冷卻水，提供了冬季停運(yùn)開式泵的條件。新增加的真空泵冷卻水升壓泵電機(jī)額定電壓400V、額定電流42.5A，原來(lái)的開式泵電機(jī)額定電壓6kV、額定電流為25.2A。開式泵正常運(yùn)行功率約為280kW，而真空泵冷卻水升壓泵正常運(yùn)行功率只有約20kW。這樣就節(jié)省了大量的廠用電。

（1）增加閉式水溫度調(diào)閥改變閉式水溫度無(wú)法調(diào)節(jié)現(xiàn)狀。在A、B閉式水冷卻器開式水出口管道處分別接一路Φ325管道，再經(jīng)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、后截門回到開式水回水母管，通過改變閉式水冷卻器開式水的回水流量來(lái)控制和調(diào)節(jié)閉式水溫度，滿足機(jī)組不同狀況下的需求。

（2）閉式水冷卻器開式水回水新增加回水旁路管道和閉式水溫度調(diào)節(jié)閥及前后手動(dòng)截止門，為確保機(jī)組安全運(yùn)行規(guī)定如下：①根據(jù)環(huán)境溫度投入閉式水冷卻器回水旁路溫度調(diào)閥運(yùn)行。機(jī)組正常運(yùn)行期間閉式水溫度調(diào)閥前、后手動(dòng)截門應(yīng)保持全開狀態(tài)。②單臺(tái)閉式水冷卻器運(yùn)行，閉式水溫度降至28℃及以下，就地確認(rèn)閉式水溫度調(diào)閥前、后手動(dòng)截門全開，投入閉式水冷卻器回水旁路、投入溫度調(diào)閥自動(dòng)，溫度設(shè)定為33℃，關(guān)閉運(yùn)行閉式水冷卻器開式水出口電動(dòng)蝶閥，檢查閉式水溫度調(diào)閥調(diào)節(jié)正常、閉式水溫度正常。③單臺(tái)閉式水冷卻器運(yùn)行，閉式水溫度升至37℃及以上，開啟備用冷卻器開式水回水電動(dòng)蝶閥，通過增加運(yùn)行閉式水冷卻器開式水回水的方法降低閉式水溫度。閉式水溫度低于30℃時(shí)，及時(shí)關(guān)閉備用冷卻器開式水回水電動(dòng)蝶閥，提高閉式水溫度。④單臺(tái)閉式水冷卻器運(yùn)行，閉式水溫度高于38℃，開啟運(yùn)行冷卻器開式水回水電動(dòng)門，關(guān)閉并解除閉式水冷卻器溫度調(diào)閥自動(dòng)，檢查閉式水溫度正常。開啟運(yùn)行閉式水冷卻器開式水回水電動(dòng)蝶閥后，若閉式水溫度仍升至38℃及以上，應(yīng)及時(shí)切換冷卻器并對(duì)冷卻器進(jìn)行反沖洗。

四、優(yōu)化效果

（1）機(jī)組節(jié)電情況。經(jīng)過優(yōu)化改造后機(jī)組節(jié)電效果明顯，每年的10月份至來(lái)年4月份啟動(dòng)真空泵密封水升壓泵后停運(yùn)開式泵運(yùn)行，節(jié)約了大量的廠用電。閉式水冷卻器開式水由循環(huán)水泵供給，降低了開式水流量，提高了閉式水溫度。

（2）閉式水溫度情況。投入閉式水溫度氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥及相關(guān)管道，通過改變閉式水冷卻器開式水的回水氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度控制和調(diào)節(jié)流量，保證了閉式水溫度的溫度，滿足機(jī)組冬季防凍的需求。往年冬季在節(jié)流開式水側(cè)出口門的情況下，平均溫度只能保持25℃左右。今年因有調(diào)閥控制閉式水溫度，閉式水溫度能夠很好的控制在30℃以上。由于閉式水溫度提高，磨煤機(jī)、風(fēng)機(jī)油站油箱電加熱基本不投入運(yùn)行，節(jié)約了大量的廠用電，避免了油站油溫低造成回油不暢跑油事故的發(fā)生。實(shí)踐證明改造方法行之有效。

（3）磨煤機(jī)油站油溫變化情況。原來(lái)的油站設(shè)計(jì)存在即便油站油箱靠電加熱將油溫升高，出口經(jīng)過冷卻器后供油溫度反而降低的問題，磨煤機(jī)油站電加熱需要頻繁投入才能勉強(qiáng)維持油站的溫度。

改造后由于閉式水溫度能夠控制在一個(gè)較高的水平，冬季時(shí)潤(rùn)滑油冷卻器起到了加熱器的作用，不用投用電加熱器即可保證各輔機(jī)供油溫度保持在合理的范圍。僅以磨煤機(jī)油站為例，在電加熱器不投用的情況下運(yùn)行磨煤機(jī)油站油溫保持30℃以上。

五、效益計(jì)算

（1）經(jīng)濟(jì)效益。①開式泵正常運(yùn)行功率約為280kW，真空泵冷卻水升壓泵正常運(yùn)行功率約為20kW。每年10月至來(lái)年4月份，約200天可以保持開式泵停運(yùn)。這樣每年可節(jié)省廠用電為：200×24×（280-20）=1248000kW·h;按照每度廠用電0.3元計(jì)算，0.3×1248000=374400元，節(jié)約成本約37萬(wàn)元。②按照11月中旬至來(lái)年3月中旬機(jī)組冬季運(yùn)行期間（120天），每臺(tái)磨煤機(jī)油站電加熱投入時(shí)間按1/3計(jì)算，每臺(tái)磨煤機(jī)油站電加熱運(yùn)行時(shí)間為：

120×24÷3=960（h）

六臺(tái)磨煤機(jī)每臺(tái)磨有6支功率為3kW的電加熱。

節(jié)約的廠用電量為：6×6×3×960=103680（kW·h）

按照每度電0.3元的成本計(jì)算，共節(jié)約成本：

0.3×103680=31104（元）

以上兩項(xiàng)合計(jì)節(jié)約成本40萬(wàn)元。

（2）其它效益。因提高了潤(rùn)滑油供油溫度，避免了軸瓦漏油環(huán)境污染，安全和環(huán)保效益也非常明顯。消除了加熱器長(zhǎng)期投運(yùn)損壞和失靈隱患，延長(zhǎng)了設(shè)備壽命，避免油溫過高造成的失火風(fēng)險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]QZD 1004-2017《1000MW機(jī)組集控運(yùn)行規(guī)程》.