基于燃?xì)廨啓C(jī)電廠TCA冷卻器供水工藝的研究

楊寶仁

摘要：目前，燃?xì)廨啓C(jī)電廠三菱重工M701F4機(jī)組TCA冷卻器供水典型配置方案為TCA冷卻器供水泵與高壓給水泵合并設(shè)置，TCA冷卻水來自高壓給水泵出口，但此方案有高壓給水泵在變負(fù)荷情況下無法使用變頻節(jié)能的缺點(diǎn)，給各電廠用戶帶來了不少困擾。在此之上，本文簡要分析了高壓給水泵、TCA冷卻器供水泵分泵方案，此方案下高壓給水泵可在部分負(fù)荷下大幅降低耗電量。

關(guān)鍵詞：燃?xì)廨啓C(jī);高壓給水泵;TCA冷卻器供水泵

前言：三菱重工M701F4機(jī)組典型的配置要求TCA冷卻器水側(cè)出口壓力不低于16.0MPa，TCA冷卻水由余熱鍋爐高壓給水泵提供，高壓給水泵側(cè)TCA冷卻器供水壓力約為16.5MPa，余熱鍋爐基本負(fù)荷時(shí)高壓給水實(shí)際需要的壓力約為15MPa左右，部分負(fù)荷時(shí)高壓給水實(shí)際需要的壓力隨著機(jī)組負(fù)荷下降，但TCA冷卻器供水壓力基本不變，從而影響高壓給水泵使用變頻調(diào)速的節(jié)能效果。本文針對TCA冷卻器供水方案的兩種配置進(jìn)行分析研究，得出可靠、經(jīng)濟(jì)、合理的配置方式。

一、TCA冷卻器供水方案

（一）典型方案

TCA冷卻器供水泵與高壓給水泵合并設(shè)置，TCA冷卻水來自高壓給水泵出口。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，來自凝結(jié)水泵的凝結(jié)水經(jīng)過低壓省煤器加熱后進(jìn)入位于低壓汽包上部的除氧器，除氧后的給水通過高壓給水泵分別供至高壓省煤器和TCA冷卻器，以滿足高壓給水和TCA冷卻水的要求，經(jīng)過高壓省煤器加熱的高壓給水與經(jīng)過TCA冷卻器加熱后的TCA冷卻水合并后進(jìn)入高壓汽包。

（二）TCA冷卻器單獨(dú)設(shè)置供水泵方案

機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，來自凝結(jié)水泵的凝結(jié)水經(jīng)過低壓省煤器加熱后進(jìn)入位于低壓汽包上部的除氧器，除氧后的給水各自分別通過高壓給水泵和TCA冷卻器供水泵進(jìn)入高壓省煤器和TCA冷卻器，以滿足高壓給水和TCA冷卻水的要求，經(jīng)過高壓省煤器加熱的高壓給水與經(jīng)過TCA冷卻器加熱后的TCA冷卻水各自單獨(dú)進(jìn)入高壓汽包。

二、方案綜合比較

各方案綜合比較如下：

三、方案能耗比較

根據(jù)以往M701F4機(jī)組在不同負(fù)荷條件下運(yùn)行功耗參數(shù)進(jìn)行對比如下：

從表中可以看出，將TCA冷卻器供水泵從高壓給水泵分離出來后，雖然在機(jī)組基本負(fù)荷工況下時(shí)節(jié)能效果一般，但在75%、50%和30%等部分負(fù)荷工況下節(jié)能效果十分明顯。

將TCA冷卻器供水泵從高壓給水泵分離出來后，以每臺機(jī)組年運(yùn)行5630小時(shí)、成本電價(jià)571元/MWh計(jì)算，機(jī)組在一年運(yùn)行時(shí)間約可節(jié)約的費(fèi)用簡算如下：

1）100%負(fù)荷工況

9kW×5630h×2臺機(jī)組×0.571元/kWh=57，865.14元

2）75%負(fù)荷工況

179kW×5630h×2臺機(jī)組×0.571元/kWh=1，150，873.34元

3）50%負(fù)荷工況

312kW×5630h×2臺機(jī)組×0.571元/kWh=2，005，991.52元

根據(jù)TCA冷卻器供水方案的擬定，從以上兩個方案各項(xiàng)的對比，分別從設(shè)備成本、運(yùn)行節(jié)能方面來看，有如下幾點(diǎn)：

1）從水泵及電動機(jī)設(shè)備投資成本來看，合泵方案節(jié)約了水泵費(fèi)用，但增加余熱鍋爐本體的成本，機(jī)組整體造價(jià)相當(dāng)。

2）從節(jié)能運(yùn)行來看，分泵方案將TCA冷卻器供水泵從高壓給水泵分離出來后，機(jī)組在滿負(fù)荷條件下運(yùn)行時(shí)與合泵方案運(yùn)行功耗相當(dāng)，但機(jī)組在部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)節(jié)能效果明顯。

結(jié)論：綜合考慮以上投資、節(jié)能運(yùn)行及運(yùn)行電廠實(shí)際情況的因素，機(jī)組將大部分時(shí)間帶部分負(fù)荷運(yùn)行，建議采用分別配置高壓給水泵及TCA冷卻器供水泵方案，其中高壓給水泵采用調(diào)速泵，TCA冷卻器供水泵采用定速泵，從而得到節(jié)能效果。