600MW機組循環(huán)水系統優(yōu)化試驗分析

能2010年第8期.-38-ENERGY CONSERVATION(總第337期)600MW機組循環(huán)水系統優(yōu)化試驗分析張強(國信揚州發(fā)電有限責任公司,江蘇揚州225000)摘要:國信揚州發(fā)電有限責任公司二期3' .4"機組循環(huán)水母管采用聯(lián)絡(luò )方式運行,相對于循環(huán)水母管獨立運行,節能運行的空間較大,目前循環(huán)水泵3A進(jìn)行了電機雙速改造,通過(guò)循環(huán)水泵組合試驗,依據凝汽器變工況計算的結果以及循環(huán)水泵耗功和機組微增出力之間的關(guān)系,對機組的循環(huán)水泵經(jīng)濟調度和節能潛力進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;優(yōu)化;運行方式;節能中圖分類(lèi)號:TM62文獻標識碼:B 文章編號 :1004 - 7948(2010)08 -0038 -04式為2臺機組配4臺同型號循環(huán)水泵,循環(huán)水泵葉1機組概況片均不可調,目前3A循泵改造為可雙速運行。2江蘇國信揚州發(fā)電有限責任公司3"、4"機組為臺機組的循環(huán)水母管之間設有電動(dòng)聯(lián)絡(luò )門(mén),通常處600MW超臨界汽輪發(fā)電機組，分別于2006年11于開(kāi)啟狀態(tài)。月和2007年1月建成投產(chǎn)并投人商業(yè)運行。汽輪2試驗目的機配套凝汽器為雙殼體、單流程、雙背壓、表面式凝汽器,總冷卻面積為38000m2,在循環(huán)冷卻水溫為通過(guò)循環(huán)水泵組合試驗獲取循環(huán)水流量與耗20亡情況下的機組背壓為4. 9kPa。循環(huán)水系統為功的關(guān)系,通過(guò)主機和凝汽器的試驗獲取凝汽器特開(kāi)式循環(huán),冷卻水源為長(cháng)江水。循環(huán)水泵的配套方性數據。對凝汽器進(jìn)行各種變工況計算,并由機組引人其他的陶瓷原料,通過(guò)對陶瓷制品成分的調(3)內墻釉面磚的燒結溫度范圍: >30C;整,來(lái)達到提高產(chǎn)品性能的目的。(4)內墻釉面磚的吸水率: <20%。另外,還要控制好燒成溫度,防止出現生燒和3結語(yǔ).過(guò)燒現象?？傊?控制好以上工藝要點(diǎn),才能夠保證最終隨著(zhù)陶瓷墻地磚產(chǎn)量的增加,其生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生產(chǎn)出所需要的合格產(chǎn)品。生的廢料越來(lái)越多。根據不完全統計，整個(gè)佛山各在整個(gè)實(shí)施方案的設計過(guò)程中,尤其在各種添種陶瓷廢料的年產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)400萬(wàn)t,按此估算加劑的選擇上,還要遵循一條重要原則:用拋光廢遼寧法庫地區年陶瓷廢料產(chǎn)量也應超過(guò)百萬(wàn)噸以料通過(guò)配方設計制作內墻釉面磚的總成本要不高上。如此大量的陶瓷廢料,如果不加以利用,任其于傳統方法的成本,只有這樣,項目才更有意義。積累下去,將會(huì )對環(huán)境造成災難性的破壞。本項目該項目的預期目標就是利用拋光磚的拋光廢一 經(jīng)研制成功將會(huì )在很大程度上解決制約墻地磚料制作內墻釉面磚,徹底解決拋光廢料的環(huán)境污染生產(chǎn)的這一技術(shù)難題,并且每年也能節約數百萬(wàn)噸問(wèn)題,而且對陶瓷廢料的利用，就是對陶瓷原料資的陶瓷原料,它是陶瓷墻地磚生產(chǎn)的一場(chǎng)技術(shù)革源的節省。命,定能推動(dòng)我國建筑陶瓷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,實(shí)現經(jīng)濟該項目將考核的主要技術(shù)指標如下:中國煤化工(1)拋光廢料在內墻釉面磚配料中的比例:作者.MYHC N M H G溪人,大學(xué),高級工50% ~ 80%;程師,從事輕工產(chǎn)品質(zhì)量檢測和業(yè)務(wù)管理工作。(2)內墻釉面磚的燒成溫度:1050 ~ 1100C;收稿日期:2010-07-152010年第8期節能(總第337期)ENERGY CONSERVATION9-的微增出力曲線(xiàn)來(lái)共同確定在不同冷卻水溫和不表1循環(huán)水泵組合運行方式劃分同負荷情況下的循環(huán)水泵最佳運行方式,以使機組分類(lèi)序號循環(huán)水泵種類(lèi)工況循環(huán)水泵運行分類(lèi)運行在最經(jīng)濟的狀態(tài)下。.運行方式編號2機4泵4P-013A高速+3B +4A +4B3試驗原理及計算方法4P-023A低速+3B +4A+4B3.1計算理論2機3泵3P-01 3A 高速+3B +4A或4B(1)經(jīng)過(guò)試驗得出在不同循環(huán)水泵組合方式3P-023A低速+3B +4A或4B下,凝汽器所獲得的循環(huán)冷卻水流量及對應循環(huán)水2機2泵2P-01 3A 高速+4A或4B泵的耗功情況:2P-02 3B +4A或4B2P -033A低速+4A或4BNp=f(Q)注:3A.3B指3*機循環(huán)水泵。式中:Np- -循環(huán)水泵耗功,kW;Q一凝汽器循環(huán)水流量,Vh。4循環(huán)水系統優(yōu)化試驗結果及分析(2)通過(guò)凝汽器變工況計算可推出機組在不同循環(huán)冷卻水溫度,不同負荷時(shí)的凝汽器背壓與循循環(huán)水系統優(yōu)化試驗的最終目的是獲得機組在不同負荷、不同循環(huán)水入口溫度下的機組最佳真環(huán)水流量的關(guān)系:空,對應這一真空值，循環(huán)水系統將保持在某一最P: =f(N,T,Q)(2)佳模式下運行。循環(huán)水系統優(yōu)化試驗包括了凝汽式中:P:一計算凝汽器背壓,kPa;器特性試驗和循環(huán)水泵組合工況試驗兩部分,對各N-機組負荷,kW;項試驗的結果和數據進(jìn)行匯總計算和綜合分析,可T一循環(huán)水進(jìn)水溫度,C。(3)由機組微增出力試驗的結果可求得機組得出機組的最佳真空以及相應的循環(huán)水泵最佳組在不同負荷下，背壓變化所引起的機組出力變化合方式。4.1循環(huán)水泵組合試驗值,并以背壓計算最高值作為基準值進(jìn)行計算比.4.1.1循環(huán)水流量和循環(huán)水泵耗功測試結果交。循環(huán)水流量測量進(jìn)行了若千個(gè)工況的試驗,對ON=f(N,Pr)(3)各試驗工況的測試結果進(jìn)行分類(lèi)劃分,可得出3類(lèi)式中:ON-機組出力變化值,kW。共7種模式，在7種模式下得出的循環(huán)水流量和循(4)在不同循環(huán)水泵組合運行方式下,通過(guò)比.環(huán)水泵耗功結果。由不同循環(huán)水泵組合方式下的較機組出力變化值與循環(huán)水泵耗功之差,具有最大循環(huán)水總流量和循環(huán)水泵總耗功數據可繪出圖1。值的情況即為最佳循環(huán)水泵組合運行方式。F= MAX( AN-Np)(4)60000 (有環(huán)水筑靠功1 5000ss 003.2循環(huán)水泵組合方式40003500針對該廠(chǎng)二期機組配套循環(huán)水泵的組成方式、3000機組目前的實(shí)際運行情況以及各種工況下的測量， 450002 500結果,循環(huán)水泵的組合方式可分成3類(lèi)共7種方式2000 服隆40000來(lái)進(jìn)行計算分析，如表1所示。.1 5003.3長(cháng)江水位變化對循環(huán)水泵功率的影響35 000一般江水由于潮汐變化引起循環(huán)水泵人口水位發(fā)生變化,會(huì )對循環(huán)水泵的耗功產(chǎn)生影響,其影圍1 3"機循環(huán)水總流 上與循環(huán)水泵總耗功關(guān)系曲線(xiàn)響量一般在50 ~ 100kW之間，而在循環(huán)水泵優(yōu)化4. 1.2中國煤化工計算中,兩種模式下的機組凈增功率差均在CNMH G,循環(huán)水管道系.100kW以上,故在實(shí)際優(yōu)化計算中，忽略水位變化統的壓力損天越小,循壞水泉的運行點(diǎn)越偏向于大引起的循環(huán)水泵耗功變化。流量和低功耗狀態(tài)點(diǎn),故在保證機組安全運行的情節能2010年第8期ENERGY CONSERVATION. (總第337期)況下,應盡量開(kāi)大凝汽器循環(huán)水出水門(mén)開(kāi)度。12機組實(shí)際運行中循環(huán)水泵運行方式為2機4泵和2機3泵時(shí),凝汽器循環(huán)水進(jìn)口壓力(表壓)分別為95kPa和80kPa左右,循環(huán)水出口壓力均為負壓,故在2機3泵和2機4泵的情況下,凝汽器循環(huán)水出水門(mén)應保持全開(kāi)。2機2泵時(shí),由于循環(huán)水流量過(guò)低,凝汽器循5101520一25303s環(huán)水出水門(mén)開(kāi)度如果過(guò)大,凝汽器循環(huán)水出水虹吸循環(huán)水溫度/心容易被破壞,進(jìn)而將影響機組的真空。目前在2機圖2 600MW 負荷下不同循環(huán)水泵運行方式2泵運行時(shí),循環(huán)水出水門(mén)的開(kāi)度沒(méi)有十分明確的下的凝汽器特性曲線(xiàn)指導值,而是根據經(jīng)驗值保持在70%~85%之間運行。試驗期間在450MW負荷2機2泵運行方11水溫=33C式下，曾發(fā)生過(guò)B側循環(huán)水出水門(mén)開(kāi)度過(guò)大導致永溫=30%出水虹吸狀況被破壞, B側循環(huán)水流量大幅減小，水溫=2SC循環(huán)水溫升增大,真空相應升高了約0. 9kPa。水溫=20C對已進(jìn)行的多個(gè)2機2泵的試驗數據分析后,東湖=IS%建議在2機2泵的運行模式下,循環(huán)水出水門(mén)的開(kāi)水溫=5T度保持在70%以下。尤其是在從2機3泵模式停泵轉為2機2泵時(shí),更需要注意在停泵前提前關(guān)小負荷/MW循環(huán)水出水門(mén)開(kāi)度。圉32機4泵(3A高速)方式運行下的凝汽器特性曲線(xiàn)4.2凝汽器變工況計算結果水溫=339,對于凝汽器變工況計算來(lái)說(shuō),共有三個(gè)主要的?永溫=30個(gè)。變量參數:第-一個(gè)變量為循環(huán)水流量,即對應不同的循環(huán)水泵組合方式;第二個(gè)變量為凝汽器循環(huán)冷水溫=25弋。卻水入口溫度,這是隨著(zhù)季節和氣候條件變化的;第求溫=20三變量為凝汽器熱負荷,即對應不同的主機負荷。末溫=15%.木藍=10根據各負荷試驗下的凝汽器實(shí)際運行特性,分求溫=5C別改變上述三個(gè)變量參數,通過(guò)凝汽器變工況計00 350 405000550600負荷/Mw算,可得出3*機組在不同循環(huán)水泵組合方式下,機組在600MW、540MW、500MW 450MW. 400MW、圖42機2 泵(3A低速)方式運行下的凝汽器特性曲線(xiàn)350MW和300MW負荷時(shí),循環(huán)冷卻水人口溫度4.3最佳真空及循環(huán)水泵最佳組合方式在5 ~33C之間時(shí)的凝汽器背壓?？紤]到汽輪機根據4.1節所得的循環(huán)水泵在不同組合方式排汽的極限背壓值,故對低于3kPa的背壓計算值,下的流量與耗功關(guān)系。以及4.2節凝汽器變工況均取值為3kPa來(lái)進(jìn)行計算。根據數據可繪出凝汽計算的結果,可計算出3*機組在不同循環(huán)水組合器的特性曲線(xiàn),即在不同負荷、不同循環(huán)水人口溫方式下的凝汽器背壓，隨即可計算出背壓變化所引度情況不同循環(huán)水泵組合方式下的凝汽器背壓曲起的機組出力變化值。根據背壓引起的機組出力線(xiàn)。圖2表示在不同的循環(huán)水泵運行方式下的凝和循環(huán)水泵對應的耗功,可對不同循泵組合方式下汽器特性曲線(xiàn),圖中7根曲線(xiàn)分別代表了不同的循的機組凈增出力進(jìn)行比較。圖5示例給出在環(huán)水泵運行方式。圖3表示在循環(huán)水泵為2機4540M中國煤化工:時(shí),不同循泵運泵(3A高速運行)方式下運行的凝汽器特性曲線(xiàn)。行方YHC N M H G出,在此負荷和此圖4表示在循環(huán)水泵為2機2泵(3A低速運行)方循環(huán)水溫下,2機3泵(3A低速)模式運行時(shí)最經(jīng)式下運行的凝汽器特性曲線(xiàn)。濟,機組凈增出力最大達到2229kW。2010年第8期.節能. (總第337期)ENERGY CONSERVATTON-41-35+循環(huán)水泵耗功增加+機組出力增加302機4泵運行區域4000-士?jì)艄β试黾又?5? 2機3泵運行區翼主3000! 20卡2000-152機2泵運行區城1 000魚(yú)Sow500 550 600 .3A僭泵保持低速運行循環(huán)水溫20C/540MW負荷圖6循環(huán)水泵運行方式的經(jīng)濟分 界線(xiàn)圍圄5不同循環(huán)水泵組合時(shí)的凈功率關(guān)系 曲線(xiàn)4.4優(yōu)化后的節能效果對比匯總比較機組出力變化值和循環(huán)水泵的耗功與原來(lái)根據經(jīng)驗數據所制定的循環(huán)水泵運行變化值,即可得出在不同主機負荷、不同循環(huán)冷卻方式相比,通過(guò)系列試驗得出的最佳循環(huán)水泵運行水溫時(shí)3"機組運行的最佳真空值。從計算結果來(lái)方式更加準確和具體。對于優(yōu)化結果在電廠(chǎng)的實(shí)看,3A泵在低速模式下的循環(huán)水流量并未比高速際應用,不可能時(shí)刻完全按照循環(huán)水溫度和機組負模式下少很多,但循泵功率卻大幅下降,故優(yōu)化后荷來(lái)進(jìn)行循環(huán)水泵運行方式的調整,但可根據每周的循環(huán)水泵組合運行方式中3A循環(huán)水泵均按低或每月的循環(huán)水溫度情況,同時(shí)參考負荷調度計劃速模式運行考慮。由數據可繪出循環(huán)水泵運行方情況,制定出貼合實(shí)際情況的循環(huán)水泵運行方式和式的經(jīng)濟分界線(xiàn)圖,如圖6所示。需指出的是,優(yōu)啟停規則，以最大程度地接近最佳方式運行?；嬎闶窃?"、4"機組等負荷及循環(huán)水母管聯(lián)絡(luò )門(mén)根據上述得到的優(yōu)化結果以及某示例運行點(diǎn)，開(kāi)啟的基礎上進(jìn)行的,故對優(yōu)化得到的凝汽器循環(huán)可實(shí)例計算出在600MW負荷下,循環(huán)冷卻水溫為水出水門(mén)開(kāi)度及循環(huán)水泵的最佳組合運行方式而10C時(shí),優(yōu)化前后所引起的機組出力增加值以及煤言,在3'、4*機組等負荷運行模式下可以達到最優(yōu)。耗降低值,如表2所示。表2600MV/10C下優(yōu)化前后的節能效果對比凝汽器計算循環(huán)水泵運行方式機組凈出力增加值對比折合煤耗對比背壓/kPa電廠(chǎng)日常運行2機2泵(3A低速+)3.90計算基準電廠(chǎng)優(yōu)化后2機2泵(3A高速+)3.73凈出力+ 179kW-0.10 gkWh2機2泵(3B +4B)3.67凈出力+ 166kW-0.09 g/kWh試驗優(yōu)化后2機3泵(3A低速+)3.35凈出力+ 400kW-0. 22 g/kWh機組負荷均高于450MW時(shí)或單臺機組負荷高于.5結論510MW時(shí),啟動(dòng)第3臺循環(huán)水泵。通過(guò)循環(huán)水泵組合試驗以及凝汽器變工況等(2)每年的12月15日至次年的3月15日,循試驗和計算,可得出在不同負荷下、不同循環(huán)冷卻環(huán)水泵3A改為低速運行，循環(huán)水泵3B定期啟動(dòng)水溫度時(shí),循環(huán)水泵的最佳組合運行方式最佳凝后停運作備用。汽器循環(huán)水出水門(mén)開(kāi)度以及機組的最佳運行真空。(3)每年的3月16日至5月14日、10月16.對于優(yōu)化結果的實(shí)際應用,可根據實(shí)際氣象狀況和.日至12月14日間,3* .4"機組循環(huán)水系統采用每負荷調度計劃，制定出貼合實(shí)際情況的循環(huán)水泵運機1| I中國煤化工行方式和啟停規則,以最大程度地接近最佳方式運行。作者M(jìn)HC N M H G人,大學(xué),工程師，目前二期循環(huán)泵的運行方式規定如下:從事發(fā)電廠(chǎng)汽輪機運行工作。(1)每年的5月15日至10月15日:當3".4"收稿日期:2010-06 -21 ;修回日期:2010-07 -04