凝汽器循環(huán)水系統節能節水優(yōu)化改造

凝汽器循環(huán)水系統節能節水優(yōu)化改遣譚旭東,王中偉華能威海發(fā)電有限責任公司,山東威海264205[摘要]華能威海發(fā)電有限責任公司 125 MW 1號機組循環(huán)水系統存在循環(huán)水泵出力設計裕量偏大、效率偏低、凝汽器水室聚集空氣、循環(huán)水泵淡水潤滑消耗水量較大浪費水資源等問(wèn)題,影響了機組運行經(jīng)濟性。通過(guò)對循環(huán)水系統進(jìn)行優(yōu)化技術(shù)改造后,機組夏季可無(wú)煤增功率約500 kW,循環(huán)水泵冬季節約廠(chǎng)用電量約22.5萬(wàn)kW●h,年節約淡水約10萬(wàn)t,綜合效益約120萬(wàn)元/年。[關(guān)鍵詞] 125 MW機組;凝汽器;循環(huán)水泵;變頻調速;節能節水[中圖分類(lèi)號] TK264.1[文獻標識碼] B[文章編號] 1002 - 3364(2009)07 - 0069 - 03[D0I編號10. 3969/j. issn. 1002 - 3364.2009. 07. 069RETROFIT FOR OPTIMIZING THE CONSERVATION OF ENERGYAND WATER IN CIRCULATING WATER SYSTEMTAN Xu - dong, W ANG Zhong - weiHuaneng Weihai Power Plant, Weihai 264205 ,Shandong Province,PRC ;Abstract: The problems existing in circulating water system of condenser for unit no. 1 in HuanengWeihai Power Plant, such as the large allowance of output capacity for the circulating water pump,lower efficiency of the said pump, the air accumulation in water chamber of the condenser,as well asgreater consumption of fresh water used for lubricating the water pump , etc. ,affect economic efficiencyof the unit in operation. After optimized technical retrofit carried out for the circulating water system,發(fā)the unit can additionally generate electric power about 500 kW in summer, can save service power for電circulating water pump about 150 kW in winter , the daily average - water saving being 400 t.Key words:125 MW unit ; condenser ;circulating water pump; frequency converting speed regulation;en-診ergy and water - saving華能威海發(fā)電有限責任公司(華能威海發(fā)電廠(chǎng))中,1 號機組循環(huán)水泵(循泵)和循環(huán)水系統存在較多恐125MW1號機組循環(huán)水系統配套2臺立式循環(huán)水.問(wèn)題,影響了機組運行經(jīng)濟性,為此,對1號機組循環(huán)備查泵,凝汽器采用直流供水冷卻,冷卻介質(zhì)為海水。運行水 系統進(jìn)行了優(yōu)化改造。中國煤化工作者簡(jiǎn)介:譚旭東(1965 -),男,華能威海發(fā)電廠(chǎng)安全生產(chǎn)部汽輪機專(zhuān)工。YHCNMHG九;E- mail;TXD_ 58@ 163. com69量要求,即重新設計大流量葉輪以保證夏季工況所需1凝汽器循環(huán)水系統存在的問(wèn)題最大循環(huán)水流量。對冬季循環(huán)水流量偏大問(wèn)題，則采用變頻裝置對循環(huán)水流量進(jìn)行實(shí)時(shí)調節。1.1循泵設計不合理對循泵葉輪進(jìn)行重新設計,優(yōu)化設計后其流量增.1號機組循環(huán)水系統原設計冬季工況下,1臺循泵加2 000 m'/h,達到14 000 m*/h,最高效率則達到運行;春、秋季節,2臺機組3臺循泵運行(1.2號機組36%。循環(huán)水系統擴大單元制);在夏季,每臺機組2臺循泵運行。但是,在實(shí)際運行中,由于冬季海水溫度較低，2.2循環(huán)水流實(shí)時(shí)調節控制在1臺循泵運行情況下,凝汽器冷卻水流量就能達到循環(huán)水流量實(shí)時(shí)調節控制改造就是對機組循環(huán)水10 000 m3 /h,造成機組運行真空達到3. 4 kPa,汽輪機量實(shí)現自動(dòng)調節,即在機組負荷、循環(huán)水溫等變化條件排汽濕度增加,影響了末級葉片的安全,并且增加了凝下做到循環(huán)水流量的優(yōu)化控制。結水過(guò)冷度;在夏季,1.2號機組各1臺循泵運行時(shí)，對循環(huán)水流量的控制從其控制方式上來(lái)講有閉循環(huán)水流量則不能滿(mǎn)足凝汽器的需要,2臺循泵運行環(huán)、開(kāi)環(huán)2種方案:(1)開(kāi)環(huán)控制就是通過(guò)對循環(huán)水系時(shí),循環(huán)水流量偏大(遠超出凝汽器設計冷卻水流量14統多個(gè)工況點(diǎn)的試驗,確定循泵一定轉速所對應的循000 m*/h),增加了廠(chǎng)用電消耗。由此看出,循泵的設環(huán)水流量,在控制過(guò)程中不對流量進(jìn)行測量,控制系統計和制造裕量使得其出力較設計值偏大,白白消耗了按機組負荷P(對應機組排汽流量)及循環(huán)水溫to計部分廠(chǎng)用電,同時(shí)給機組冬季運行帶來(lái)安全隱患。通算出循泵轉速,通過(guò)變頻器對轉速進(jìn)行控制的一種方過(guò)循泵的性能試驗,發(fā)現循泵的運行效率偏低。式。這種控制方式實(shí)現較簡(jiǎn)單,系統穩定性較高,但是控制精度差,且在開(kāi)式循環(huán)水受潮位影響的特殊情況1.2 凝汽器水室聚集空氣下流量控制更是難以達到預期值;(2)與開(kāi)環(huán)控制相1號機組凝汽器為單殼體雙流程,下部進(jìn)水、上部.比,閉環(huán)控制加裝了一路流量反饋信號Q(圖1),在循.出水結構。在冬季或春、秋季節,單臺循泵或兩機3泵環(huán)水流量按機組負荷P及循環(huán)水溫t。計算出給定值運行時(shí),循環(huán)水母管壓力較低,使得部分不凝結氣體聚后,通過(guò)引人流量反饋信號能夠較為精確的實(shí)現對循集在上部出水室的頂部，氣楔的存在減小了上部水室環(huán)水流量控制,并且不受海水潮位的影響,因此能夠較的通流面積,增加了循環(huán)水系統的阻力,進(jìn)而降低了循好地滿(mǎn)足控制要求。泵的流量。在極端情況下,延長(cháng)了循泵備用起動(dòng)的時(shí)間。同時(shí),凝汽器上部水室部分管束沒(méi)有通水,減少了Pg↓凝汽器有效換熱面積，影響機組的安全、經(jīng)濟運行。工控機Q-(P.1)1.3循泵軸承潤滑淡水消耗 量較大變頻器原設計循泵的軸承潤滑水為淡水,循泵軸承潤滑備水消耗量約為16m*/h,軸承潤滑水用后排放到循泵循泵技人口,隨著(zhù)凝汽器 排放的循環(huán)水排入大海。 軸承潤滑杰.平均每天消耗淡水約400 t。循環(huán)水管道威海地區淡水資源緊張,1號機組循泵的淡水年圈1循環(huán)水流量閉環(huán)控制示意消耗量達到10萬(wàn)t,在水資源日漸緊張的形勢下,有必熱要對循泵軸承淡水潤滑 系統進(jìn)行改造。閉環(huán)控制方式存在的最大問(wèn)題就是對循環(huán)水流量3發(fā)的測量。循環(huán)水流量的測量可采用2種方式:(1)在循2技術(shù)改造和優(yōu)化措施環(huán)水進(jìn)凝汽器管路.上加裝流量測量裝置,測量精度可通過(guò)對測量裝置的標定來(lái)保證,但是其主要問(wèn)題在于2.1循 泵葉輪改造和變頻調節考慮到循泵電機功率600 kW尚有較大富裕量，測量中國煤化工畢托管或笛形管一九類(lèi)的|YHCN MH G繡蝕、堵塞等將嚴重對循泵的葉輪進(jìn)行改造,以滿(mǎn)足機組凝汽器循環(huán)水流影響測量的精度和穩定性;(2)固定式超聲波流量計則70要求有10D左右長(cháng)度的直管段,這在循環(huán)水管管徑較2.4 改造循泵軸承潤滑系統粗的條件下較難找到合適的安裝位置,因此實(shí)現難度用海水替代淡水對循泵的軸承進(jìn)行潤滑和冷卻，較大。主要需解決海水對軸承部件的腐蝕問(wèn)題。在改造中對第2種方式通過(guò)下式確定循環(huán)水流量Q。:循泵套管殼體等部件進(jìn)行了防腐處理;軸套、聯(lián)軸器、0= H.Q橡膠軸承等部件采用耐海水腐蝕的備件;循泵蝶閥坑ti一tr內加裝2臺套管潤滑泵,由1號循泵蝶閥后管道引出式中:H,為機組排汽比焓降,kJ/kg;Q。為排汽流量，海水,經(jīng)潤滑泵升壓后通人1.2號循泵套管,對橡膠軸t/h;h ,r分別為循環(huán)水進(jìn)、出口水溫,C。承進(jìn)行冷卻,套管潤滑系統管道為襯塑管;套管冷卻水凝汽器循環(huán)水進(jìn)、出口水溫小、12易于測取,機組系統裝有報警、聯(lián)動(dòng)裝置,濾網(wǎng)前后壓差大于0.05排汽流量Q、排汽比焓降H,可以通過(guò)汽輪機熱力計MPa時(shí)報警,冷卻泵出口壓力低于0.3 MPa時(shí),自動(dòng)算取得。按照計算所得的循環(huán)水流量穩定、可靠,精度切換到備用泵,冷卻泵24 h不間斷運行。也能夠滿(mǎn)足控制要求。改造后,1、2號循泵經(jīng)過(guò)兩年的運行,沒(méi)有發(fā)現軸承套導管等的腐蝕問(wèn)題，循泵運行穩定,節約了大量2.3加裝凝汽器水側抽空 氣裝置的淡水。凝汽器水側未充滿(mǎn)水時(shí)存在氣腔(圖2),減小了水室的通流面積,增加了循環(huán)水室的阻力,進(jìn)而降低了3循環(huán)水 系統改造效果循泵的出力,在極端情況下,可能破壞凝汽器冷卻水虹吸作用,同時(shí)凝汽器上部水室部分管束沒(méi)有通水,減少(1)循環(huán)水流量增加后滿(mǎn)足機組變工況運行時(shí)最了凝汽器有效換熱面積。為此,在凝汽器上部水室回佳真空要求,同等條件下,夏季可使機組無(wú)煤增功率約水管頂部加裝抽氣裝置,當循環(huán)水母管壓力較低時(shí),監500 kW。視凝汽器水阻增加(循泵運行方式不變)時(shí)表明空氣聚(2)冬季循環(huán)水用量較低時(shí)循泵采用變頻調節可集,則開(kāi)啟抽氣裝置抽空氣,直到抽出海水為止。節約廠(chǎng)用電量22.5萬(wàn)kW. h。(3)保證機組在最低循環(huán)水用量時(shí)消除凝結水的.氣腔部位過(guò)冷卻,改善回熱系統運行狀況，可多發(fā)電約12萬(wàn)kW●h.凝汽器(4)海水替代淡水對循環(huán)水泵軸承進(jìn)行潤滑和冷卻,年節約淡水約10萬(wàn)t。循環(huán)水λ口↑↓衢壞水出口圖2氣腔位置示意發(fā)(上接第68頁(yè))(4)空冷島沖洗設備使用中的問(wèn)題。1號機組空[參考文獻]壇冷島第1次沖洗時(shí)，由于沖洗泵出口壓力不能達到設[1] 劉邦泉.直接空冷系統的調試及建議[J].華北電力技術(shù)， .計要求的壓力(8 MPa),沖洗效果很差,甚至導致部分2004 (5):25 - 26.臟物沉積在換熱管束表面,從而給后續沖洗工作造成2] 李建頗.直接空冷機組冬季調試中空冷凝汽器管束凍結 T了很大困難。沖洗泵出口壓力問(wèn)題解決后,才進(jìn)行了問(wèn)題分析及防范要點(diǎn)[J].西北電建,2007(2).備電比較徹底的清洗。中國煤化工MHCNMHG九71