供熱機組循環(huán)水系統冬季節能優(yōu)化運行措施

第35卷第1期發(fā)電技術(shù)電力建設2014年1月供熱機組循環(huán)水系統冬季節能優(yōu)化運行措施馬巖昕，馬越(黑龍江華電齊齊哈爾熱電有限公司,黑龍江省齊齊哈爾市161000)摘要:針對某發(fā)電廠(chǎng)冬季循環(huán)水系統運行中出現的問(wèn)題,闡述了300 MW供熱機組循環(huán)水系統的組成及作用,分析了循環(huán)水入口溫度對主機真空的影響,提出采取彈簧蓄能快速關(guān)閉調節裝置與擋風(fēng)板雙向調整等冬季節能優(yōu)化運行措施,解決了循環(huán)水系統耗電量大的問(wèn)題。實(shí)施此節能措施后節約大量的綜合「用電，對機組經(jīng)濟運行起了重要的作用。關(guān)鍵詞:300 MW供熱機組;循環(huán)水系統;綜合廠(chǎng)用電;彈簧蓄能快速關(guān)閉調節裝置Energy. Saving Optimization Measures for Circulating WaterSystem Operation of Heating Unit in WinterMA Yanxin, MA Yue( Heilongjiang Qiqihar, China Huadian Corporation Thermoelectric Co.，Ltd. ，Qiqihar 161000, Helongiang Province, China)ABSTRACT: According to the winter operation problem of circulating water system in a power plant, this paper expoundedthe composition and the function of circulating water system in 300 MW heating unit, analyzed the influence of circulatingwater' s inlet temperature on host vacuum, proposed the energy-saving optimization measures in winter which was applyingquick closing adjusting device of spring energy storage and bidirectional adjustment of wind shield, as well as solved theproblem of large power consumption of circulaing water system. After the implementaion of the energy-saving measures, itcan save large integrated auxiliary power, which plays a key role in the economic operation of the unit.KEYWORDS: 300 MW heating unit; circulating water system; integrated auxiliary power; quick closing-adjusting deviceof spring energy storage中圖分類(lèi)號: TM 621文獻標志碼: A文章編號: 1000 -7229(2014)01 -0114 -04DoI: 10. 3969/j. iss. 1000 -7229. 2014.01. 022沖洗系統凝汽器及有關(guān)設備組成,每臺機組配2臺循0引言環(huán)水泵,容量為2 x60% ,循環(huán)水泵在設計條件下連續某發(fā)電廠(chǎng)安裝2臺300 MW供熱機組，于2007運行。年建成投產(chǎn)。該廠(chǎng)循環(huán)水系統由4臺循環(huán)水泵組成，在額定工況( rated conditions,RC)下,夏季冷卻倍其中2、3號循環(huán)水泵為雙速泵,功率為1 600,率為60倍,春秋季為51倍,冬季為36倍。夏季冬季1 000 kW;電流為199 ,137 A;轉速為496 ,425 r/ min。分別按1臺機配2臺循環(huán)水泵、1臺機配2臺機組各設2臺凝汽器,正常運行當機組負荷大于1臺循環(huán)水泵方式運行,春秋季改為2臺機配3臺高60%時(shí),采用2臺循環(huán)水泵供1臺機組的運行方式。速循環(huán)水泵方式運行。循環(huán)水系統流程:嫩江江岸泵為了節約廠(chǎng)用電,自2009年冬季開(kāi)始,循環(huán)水系統采-反 應沉淀池→冷卻水塔攔污柵及清污機-→循環(huán)水用2臺低速循環(huán)水泵供2臺機的運行方式。本文介泵 →液控出口蝶閥-→凝汽器及輔機(板式換熱器及水紹該電廠(chǎng)循環(huán)水系統的組成.工作原理、運行中存在環(huán)式真空泵等)- +循環(huán)水壓力回水管- +冷 卻水塔(蒸發(fā)的問(wèn)題及改進(jìn)方法,提出冬季供熱機組循環(huán)水系統的-部分)2)。節能優(yōu)化運行措施"。凝汽器型號為N- -17000- 8;形 式為單殼體,對分雙流程、老中國煤化工0 m2 ;其上部與1循環(huán)水 系統的組成及工作原理汽機排汽缸MYHCNMHG節)。循環(huán)水系統由冷卻水塔、循環(huán)水泵、清污機、膠球膠球清洗系統中的主要設備包括收球網(wǎng)、膠球循四Elecric Power Consnction Vol. 35, Na I, Jan. , 2014第35卷第1期馬巖昕,等:供熱機組循環(huán)水系統冬季節能優(yōu)化運行措施發(fā)電技術(shù)環(huán)泵、裝球室、分匯器、噴球器、手動(dòng)球閥等[41。重要設備,其運行工況的優(yōu)劣直接影響發(fā)電廠(chǎng)的安全循環(huán)水泵的主要作用是將冷卻水送人凝汽器內,性和經(jīng)濟性[5。冷卻水吸收在汽輪機內做完功的蒸汽的汽化潛熱,使因此,保持循環(huán)水泵在最佳工況下運行,是降低其凝結成水后,再返回到冷卻水塔,進(jìn)行往返循環(huán)使綜合廠(chǎng)用電率的最有效辦法。循環(huán)水系統的工作原用。循環(huán)水泵是保證凝汽式汽輪機安全經(jīng)濟運行的理如圖 1所示。閘板間2號冷卻塔1號冷卻塔8溢流井E 4日濾網(wǎng)間曰母r。yongyogends 牛清污機曲、1號閥門(mén)井1號機凝汽器2號 機凝汽器2號閥門(mén)井R$中中中中循環(huán)水泵房2↓3號閥門(mén)井汽機房?jì)纫踩ッ摿蛴盟y門(mén)井圖1 循環(huán)水系統工作原理Fig 1 Working principle of circulating water system2存在的問(wèn)題及冬季節能優(yōu)化運行措施用上述數據可以算出:循環(huán)水的冷卻倍率=循環(huán)水量/排入凝汽器的蒸汽量=36.1。2.1存在的問(wèn)題由此可見(jiàn)，通過(guò)彈簧蓄能快速關(guān)閉調節裝置的調冬季2臺機組的真空- -直在 -0.097 5 MPa以上，節以保持機組的最佳真空是可行的。，而300 MW供熱機組的最佳真空是-0.095 MPa,凝汽(2)從10月15日至11月15日及次年的3月15器的最佳真空對指導汽輪機組的運行具有非常重要日至4月15日,采用2臺機組啟動(dòng)2臺高速循環(huán)水的意義。機組在冬季工況下運行,冷卻水溫很低,與泵及循環(huán)水回水上雙塔運行方式。此時(shí)2臺機組的其他季節相比,同樣的冷卻水量可以達到更高的凝汽冷卻水塔還沒(méi)有投擋風(fēng)板,凝汽器水側人口溫度一般器真空。若凝汽器真空高于機組的最佳真空,就白白為16~20C,溫度還是較高的。白天負荷為消耗了循環(huán)水泵的部分功率而毫無(wú)收益,造成綜合廠(chǎng)250 MW,2臺機的真空為-0.093 6 MW左右;夜間用電的浪費61。負荷為210 MW,2臺機的真空為-0. 095 MW左右。2.2冬季 節能優(yōu)化運行措施為了保證機組在最佳真空下運行,采用2臺高速循環(huán)(1)該電廠(chǎng)供熱系統彈簧蓄能快速關(guān)閉調節裝水泵供2臺機組的運行方式。置管道外徑為1219 mm,2根熱網(wǎng)供熱管道外徑均為(3)從11月15日至次年3月15日,此時(shí)室外結1 000 mm。供熱期間負荷為250 MW ,鍋爐的主蒸汽冰,冷卻水塔投擋風(fēng)板。用冷卻水塔擋風(fēng)板控制凝汽流量為960th,再熱蒸汽進(jìn)人中壓缸的進(jìn)汽量為器入口溫度為10~15 C ,并相應減少冷卻水量,采用747. 12 th,汽輪機的排汽量為(539.99 +31. 85)t/h，啟動(dòng)2 臺低速循環(huán)水泵供2臺機組及循環(huán)水回水上熱網(wǎng)最大抽汽量(負荷250MW時(shí))為450th,因LV雙塔運行方式“中國煤化王-0.095 MPa最小只能關(guān)至30%,所以排人凝汽器的蒸汽量大約的最佳真空。.fYHCNMH G為370.12 Vh。冬季時(shí)循環(huán)水的冷卻倍率是36。采(4)在室外溫度下降牧多,而安收大量擋風(fēng)板以Elecrice Power Consruction' Vol 35. No. 1. Jan. , 201415發(fā)電技術(shù)電力建設2014年1月防止掛冰太多時(shí),凝汽器的水側人口溫度相應增加到減少;另一方面，由于循環(huán)水溫度降低,傳熱對數平均13~17C,這時(shí)就要調節2臺機組的彈簧蓄能快速溫差增大,傳熱量增加,前者對傳熱的影響小,后者對關(guān)閉調節裝置(改變汽輪機的排汽量)的開(kāi)關(guān)位置,傳熱的影響比前者大得多。因此,循環(huán)水溫度降低以在保證熱網(wǎng)供熱溫度及不影響機組負荷的情況下,減后 ,總的傳熱量增加,即排汽量一-定的情況下,凝汽器小低壓缸的排汽量,控制機組達到-0.095MPa的的真空顯著(zhù)提高[9]。真空。表2凝汽器入口冷卻水溫度對凝汽器真空的影響總之,當室外溫度下降較少,冷卻水塔結冰不嚴Tab. 2 Influence of cooling water temperature at重時(shí),用擋風(fēng)板控制凝汽器人口溫度為10~15 C,并condenser inlet on condenser vacuum及時(shí)調節凝汽器的循環(huán)水量,以保證凝汽器的真空接機組彈簧蓄能快速關(guān)閉凝汽器冷卻水凝汽器負荷/MW調節裝置開(kāi)度/%進(jìn)水溫度/C真空/MPa近于最佳最空-0. 095 MPa。當室外溫度下降較多,冷卻水塔結冰嚴重時(shí),用擋風(fēng)板控制凝汽器入口溫度10520-0.093 5為13~17C,同時(shí)調節彈簧蓄能快速關(guān)閉調節裝置,5(17-0.095050-0.096 3減小低壓缸的排汽量，控制機組達到-0.095 MPa的12-0.097 2(5)運行人員每2 h檢查1次清污機,使雜草填2100-0.097 6料、小石子等雜物不進(jìn)人凝汽器,以免凝汽器水側出人口溫差大,一旦發(fā)現溫差大于規定值,立即清掃凝3效益分析汽器,從而保證凝汽器的真空為最佳真空[”1。(6)供熱期間膠球沖洗系統每5天投人1次,投經(jīng)采用上述節能措施后,在保證機組最佳真空運人膠球數量是凝汽器冷卻水管數的10% ~ 12%行的同時(shí),既節約了大量的廠(chǎng)用電,又降低了冷卻水(700~1 400個(gè)) ,膠球收球率在98%以上。- - 旦發(fā)塔的結冰量,同時(shí)減少了每年冷卻水塔的維護費用,現凝汽器端差超過(guò)規定范圍,應增加膠球的投入次經(jīng)濟效益顯著(zhù)。數,直至凝汽器的端差達到規定值,避免因凝汽器的該電廠(chǎng)從安全方面考慮在一般情況下，夏、春 、秋季為2臺機組配4臺高速循環(huán)水泵運行,冬季為2臺端差大而影響機組的最佳真空[8]。(7)機組供熱運行時(shí),在保證供熱溫度、流量的機組配3臺高速循環(huán)水泵運行?，F循環(huán)水系統運行前提下,對于不同機組負荷,調節彈簧蓄能快速關(guān)閉方式:冬季為2臺機組配2臺低速循環(huán)水泵運行;春、調節裝置的開(kāi)度,以保證凝汽器達到最佳真空,計算秋2季短,為2臺機組配3臺高速循環(huán)水泵運行;夏季為2臺機組配4臺高速循環(huán)水泵運行[0。下文進(jìn)試驗結果如表1所示。表1不同機組負荷對應的彈簧 蓄能快速關(guān)閉調節裝置開(kāi)度行原循環(huán)水系統運行方式與采用節能措施后運行方式的經(jīng)濟比較計算1-13]1。Tab. 1 Opening degree of quick closing-adjusting device ofspring energy storage under different load高速泵運行時(shí)平均電流約為177 A, 低速泵運行機彈簧蓄能快速關(guān)閉凝汽器冷卻水時(shí)平均電流約為118 A。負荷/MW調節裝 置開(kāi)度/%真空/MPa .按1臺高速2臺低速循環(huán)水泵和1臺高速1臺00-0.095低速循環(huán)水泵各運行50天計算,采用節能措施后的循環(huán)水系統運行方式較原運行方式可節省廠(chǎng)用電約182. 99萬(wàn)kW●h;按成本電價(jià)0.37元/( kW●h)計90算,可節省費用67.7萬(wàn)元。70按冬季2臺低速循環(huán)水泵運行150天計算,采用節能措施后的循環(huán)水系統運行方式較原運行方式可(8)機組供熱運行時(shí),在保證供熱溫度、流量的節省廠(chǎng)用電約183.21萬(wàn)kW●h;按成本電價(jià)前提下,機組負荷及彈簧蓄能快速關(guān)閉調節裝置的開(kāi)0.37元/( kW●h)計算,可節省費用67.8萬(wàn)元。度一定時(shí),通過(guò)拆裝檔風(fēng)板,改變凝汽器人口冷卻水4結論溫度對凝汽器真空的影響,如表2所示。循環(huán)水溫度對汽輪機凝汽器真空的影響很大,循通過(guò)分中國煤 化工水系統的組成和環(huán)水溫度降低以后,白鋼管的平均溫度降低,白鋼管工作原理,MYHCN MH G昔鑒其他電廠(chǎng)循兩側的水膜平均溫度也更低,傳熱系數降低,傳熱量環(huán)水系統設計和運行經(jīng)驗,在此基礎上,提出該電廠(chǎng)Electric Power Construcion Vol 35, No 1, Jan. . 2014第35卷第1期馬巖昕,等:供熱機組循環(huán)水系統冬季節能優(yōu)化運行措施發(fā)電技術(shù)供熱機組循環(huán)水系統冬季節能優(yōu)化運行分析結論。[6]梁瑞廷.集控運行[M].北京:中國電力出版社, 2011 :98.103.(1)供熱機組在冬季供熱期間2臺機組運行時(shí)[7]鐘清.汽輪機設備及系統[M].北京:中國電力出版社,2011:201 209.可啟動(dòng)2臺低速循環(huán)水泵,將凝汽器的人口溫度控制[8]汪玉林汽輪機設備運行及事故處理[M].北京:中國電力出版在12~15 C。社2006 :236-239.(2)通過(guò)調節彈簧蓄能快速關(guān)閉調節裝置,改變[9] 劉愛(ài)忠汽輪機設備及運行[M].北京:中國電力出版社,2003: .汽輪機進(jìn)入凝汽器的蒸汽量，使真空達到301 -362.-0.095 MPa是能實(shí)現的。[10]徐玉華.汽輪機運行值班員[M].北京:中國電力出版社,2006:452-478.(3)冬季采用2臺低速循環(huán)水泵供2臺機組的1]龔顧前.1 000 MW超超臨界機組循環(huán)水系統設計建議[J].電力運行方式,將節約大量的綜合廠(chǎng)用電，對機組經(jīng)濟運建設,2008 ,29(1) :91 -91.行起非常重要的作用。[12]楊志,龍國慶.基于逐月運行節能優(yōu)化的1 000 MW火電機組循環(huán)水泵配置[J].電力建設,2012,33(10) :59 -62.5參考文獻[13]李欣.燃機單循環(huán)電廠(chǎng)循環(huán)水冷卻方式的選擇[J].電力建設，[1] 李玉生.熱力系統節能[M]. 北京:中國電力出版社, 2008:2009 ,30(3):67 -69.19-26.[2]李青.火電廠(chǎng)節能和指標管理技術(shù)[M].北京:中國電力出版社，收稿日期:2013-07-28修回 日期:2013-09- 182006 :3645.作者簡(jiǎn)介:[3] 雷銘.發(fā)電節能手冊[M]. 北京:中國電力出版社, 2005 :25-29.馬巖昕(1968) ,男,本科,工程師,從事發(fā)電廠(chǎng)節能、汽輪機、化學(xué)[4]鄧建玲.火力發(fā)電廠(chǎng)節能評價(jià)體系[M]. 北京:中國電力出版社,運行技術(shù)管理方面的工作, E mail:hdmayanxin@ 126. com;2005 :59-62.馬越(1993),女,本科,技術(shù)員,從事英語(yǔ)翻譯工作, E-mail:[5] 陸燕蓀.火力發(fā)電設備技術(shù)手冊[M].北京:中國電力出版社，hdyuzhenhui@ 126 com。2007 :301-309.(編輯:楊大浩)中國煤化工MYHCNMHGElecric Power Construction Vol. 35, Na. 1, Jan. , 2014[ 7