機電工程技術2007 年第36卷第11 期經驗交流)濱海火電廠1000MW 機組循環(huán)水泵選型方案的探討李波(廣東省電力設計研究院，廣東廣州510600)摘要:懈述和探討疾?；痣姀S100MW超超臨界機組直流供水系統(tǒng)采用-機兩泵和- -機三泵的循環(huán)水泵選型方案，提出年總費用最節(jié)省的優(yōu)化方案，為100MW超超臨界機組直流供水系統(tǒng)設計提供參考依據(jù)。關鍵詞: 100MW 超超臨界機組;循環(huán)水泵;選型優(yōu)化中團分類號: TM621.7文獻標識碼: B文章編號: 1009-9492 (207) 1-0095-03循環(huán)水泵是電廠的主要輔機之一，也是電廠用電負荷井→排水溝→自流排水明槳-排水口→大亞灣。和節(jié)能的主要對象。按照水文氣象條件，合理地選擇循環(huán)2.2循環(huán)水泵選型水泵，使其在凝汽器冷卻水溫隨季節(jié)變化或機組負荷變化循環(huán)水泵選型分為一機兩泵和一機三泵兩個配置方案時，適應各種運行的工況，以提高循環(huán)水泵效率，降低水進行比選，如表1。對循環(huán)水泵進行方案比選時，按進口泵電動機消耗功率和發(fā)電煤耗，對節(jié)約能源是十分必要泵配進口電機，國產泵配國產電機考慮。的。通過對濱?；痣姀S1000MW超超臨界機組供水系統(tǒng)循環(huán)水泵選型進行闡述和探討，提出優(yōu)化方案和建議。表1循環(huán)水泵選型方案表1工程概述一機兩泵(單元制)一機三泵(單元制)(1)廠址概況.國產型進口型新建濱?；痣姀S位于南海海域大亞灣東岸南部稔平半方案序號IN島，首期建設容量為2x1000MW超超臨界燃煤機組。電廠循環(huán)冷卻水采用直流供水系統(tǒng)，冷卻水水源為海水。2.3循環(huán)水泵房布t(2)水文氣象條件廠址地坪設計標高為4.50m，根據(jù)多年平均低潮位-電廠廠址處海域多年平均低潮位為-0.05m (黃?；?.05m計算出泵房吸水室相應設計低水位為-0.4S8m,考慮面，下同)，97%設計低潮位為-1.37m，最大潮差為水泵淹沒水深要求，泵房內底標高擬定為-9.00m。2.34m， 兩百年一遇設計高潮位為3.69m。 大亞灣海水水體循環(huán)水泵房地上部分布置- -般有兩種形式:室內布置含沙量很小，水質良好，含氯度較高，平均為16.44%。和露天布置。室內布置的泵房間有上部建筑，進水間設計表層海水最高溫度為34.5C，平均溫度為23.4C,夏季月.為敞開式或帶頂棚的半敞開式，泵房間和進水間分別設置平均最高溫度為29.6C。屬亞熱帶海洋性季風氣候，多年吊裝檢修用橋式起重機。由于有上部建筑防護，循環(huán)水平均氣溫為21.9,多年極端最高氣溫為38.3C。泵、電動機、泵出口蝶閥等主要設備平時運行、維護和檢(3)海水循環(huán)冷卻水量1000MW超超臨界純凝式機組THA額定工況凝汽量為修條件較好，管理方便，設備、管道的防腐工作量、電氣設備的防護等級要求相對較低。但由于上部建筑增加了下1682.89/h，2x1000MW 機組夏季冷卻水量約為61.1m!/s,部結構承重，故土建投資增多;露天布置的泵房和進水間冬季冷卻水量約為49.9m/s。無地上建筑，采用門式起重機，其臺數(shù)可減少。此外2循環(huán)水泵房設計方案1000MW機組循環(huán)水泵房的跨度和占地面積較大，采用露2.1供水系統(tǒng)概述天布置I中國煤化工腐和戶外電氣設備電廠2x1000MW 機組循環(huán)冷卻水供水方式采用單元制的防投 資增多。直流供水系統(tǒng)。其工藝流程為:大亞灣-引水明渠→泵房YHC N M H G環(huán)水泵房按無人值前池-→循環(huán)水泵房-→壓力供水管→凝汽器-→排水管→虹吸班設計，正常運行時只需必要的巡檢，運行維護工作周期收稿日期: 2007-08-0895經驗交流 .機電工程技術2007年第36卷第11期褒22x1000MW 機組循環(huán)水乘房工藝設備表方案序號[、I規(guī)格數(shù)量循環(huán)水泵及電動機Q-15.3m/h, H=l6m N-350kW， 戶外H型，IP55 4臺 Q10.2m3/h. H=16m N-2300kW, 戶外H型，IP556臺旋轉隗網B=2.sm, H=13.8mn, 鍘面進水8臺=3.m, H=13.8m, 側面進水,臺粗攔污柵B-3.4m, H=13.8m8個B-=5sm, H=13.8m6個閘門櫓鎳鉻臺金鑄鐵8窶鎳鉻合企鑄鐵套液近鋼閘門B-3.4m, H=6m, Q235A4襄B=55, H=4m, Q235A3套泵出口液挖蝶閥DN2800, PN=0.6MPa4套DN2400, PN=0.6MPa門式起重機P-60/15t, Lk=32m1臺P-40/10，Lla=28mI藝設備防魔陰極保護及恒電位儀壓力制管DN2800. Q233A!241DN2400 Q235A160t性:泵房內其他公用設備規(guī)格數(shù)量差別不大,故不在表中列出，只計人投資總價。較短。另一方面循環(huán)水泵房地下結構深度較大，施工期較2.5循環(huán)水泵房結構長，采用露天布置泵房，可以減少工程量，加快施工進.(1)一機兩泵方案度;設備方面，由于泵房地處海邊，循環(huán)冷卻水取用海泵房地下結構為1座鋼筋混凝土板式地下結構，包括水，空氣中含鹽募，無論是室內布置或露天布置，按海水.4臺水泵進水流道。泵房下部進水方向長度為36.5m,寬介質防腐要求選擇泵房內工藝設備材質是一致的，不存在.度為38.4m,深13.8m。室內或室外布置的區(qū)別。循環(huán)水泵房采用露天布置技術是(2)一機三泵方案可行的，還具有經濟適用、節(jié)省投資的特點，實際中工程泵房地下結構為1座現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式地下結構，可征詢建設方意見后確定。包括6臺水泵進水流道。泵房下部進水方向長度為36m,2.4循環(huán)水泵房工藝設備寬度為46m，深13.8m。循環(huán)水泵房工藝設備包括鋼閘門、攔污柵及清污機、(3)泵房方案技術比較旋轉濾網、循環(huán)水泵、泵出口蝶閥、濾網沖洗水系統(tǒng)等。以泵房土建總體施工方法基本相同為前提，一機三泵循環(huán)水泵采用立軸抽芯式、固定轉速、固定葉片、單級斜方寨總的土建工程量大于一機兩泵方案，土建投資較大。流泵，水泵鈾承優(yōu)先選用無需外加軸承潤滑液的進口陶瓷兩種方案的泵房下部結構在長度和寬度方向的整體軸承或進口賽龍軸承，系統(tǒng)簡單，節(jié)約淡水用量。尺寸均超越了規(guī)范允許預留伸縮縫的最大限度，特別是對于大型取水建筑物，地下結構設計、施工都面臨著一每臺機組設置2臺滿足最大循環(huán)冷卻水量50%容量的定的難度。施工設計時盡量減少泵吸水間端墻至側面進循環(huán)水泵，每臺循環(huán)水泵出口設置液控止回蝶閥。泵房進水濾網出口的距離，縮短流道長度，可以明顯降低循環(huán)水間內設置側面進水旋轉濾網、粗攔污柵和移動式清污機水泵房的土建工程量和占地面積。在施工設計階段開展等清淤設備，進水流道人口配置檢修閘門。泵房間設置門循環(huán)水泵房進水流道的水力性能模型試驗研究工作，提式起重機，用于起吊循環(huán)水泵和檢慘其他設備。設備規(guī)格出改善水泵進水流道和吸水室的水流條件、消除或減弱見表2。.吸水室中可能出現(xiàn)的各種美渦(表面禍、水內渦和底部(2) 一機三泵方案鍋等)的工程技術方案和整流措施，進而確定最優(yōu)的布每臺機組設置3臺滿足最大循環(huán)冷卻水量33%容量的置方案。一機三泵雖然比一機兩泵方案占地面積有所增循環(huán)水泵，設備配置形式與一機兩泵方案相似。設備規(guī)格加，但施工之間的差別應根據(jù)循環(huán)水泵房土建施工方式、見表2。施工難度和周期確定。(3)工藝設備方案技術比較3方案的選擇.從表2看出，一機兩泵方案系統(tǒng)簡單，循環(huán)水泵等.(1)各方案靜態(tài)投資比較見表3。.主要設備數(shù)量較少:一機三泵方案進水間設備數(shù)量較少，(2)選擇比選方案但其規(guī)格尺寸均比一機兩泵方案的稍大，其它輔助設備在均為國產泵或進口泵的基礎上，從表3投資對比可材料數(shù)量較多，還需配置相應的控制設備，而且泵房內匆,中國煤化工并且設備數(shù)量多，運壓力管道重量、防腐工程量也比一機兩泵方案增加。僅行維YH的國產型方案，考慮從設備控制、維護運行的角度比較，- .機兩泵方案優(yōu)于到單CN M H G下國產系的制造技術-機三泵方案。還未成熟，并且也沒有工程實例，100MW 超超臨界機組I 96機電工程技術2007 年第36卷第11期經驗交流表3靜態(tài)投資 比較表初期投資高出1703萬元。從節(jié)能角度分析，電廠廠址處萬元環(huán)境氣溫高，春秋孚與夏季平均氣溫相差不大，沒有嚴寒方案序號酷暑，當冷卻水進水水溫較高時，一機兩泵供水系統(tǒng)水泵循環(huán)水泵設備及冬季也會按100%容量(工況B)運行。相比之下，一機安裝費1860>4-7440 885*6=5310 1400x6=8400三泵方案每臺機組根據(jù)負荷的變化和季節(jié)水溫在春秋、冬除循環(huán)水泵外的設季可投運2臺泵，也可投運3臺泵，運行管理靈活，并且備及安裝費2156后者較前者每年還可節(jié)約電費268萬元。建筑工程費11471507靜態(tài)投資合計10676897312063 .表S靜態(tài)投資及動態(tài)投資 比較表一機兩泵(單元制)一機三泵 (單元制)直接采用國產泵風險太大，從安全可靠的角度亦不推薦。進口型國產型因此循環(huán)水泵選型可在進口一機兩泵和國產一機三泵方案中比選確定。前者初期投資比后者高出1703萬動態(tài)投資每年節(jié)省電費0268元，但投資主要差別是循環(huán)水泵，考慮到設備價格的不確定因素，因此有必要做進一步動態(tài)投資比較。對于-4結論及建議機兩泵和一機三泵方案，均考慮在一年中春、秋、夏季綜上所述，考慮到設備價格影響因案較多。并且泵組.(共9個月)投運水泵總容量的100%;但前者在冬季效率也存在-定的差異，濱海火電廠100MW超超臨界機(共3個月)投運工況A (水泵總容量的60%)或工況B組采用進口-機兩泵方案和國產一機三泵方案各有利弊:前者初期投資較高，但系統(tǒng)簡單，泵房占地面積小，進口.囊4 節(jié)省電量計算表泵耐腐蝕性能、水力性能、水泵效率等技術方面比國產泵項目進口一機兩泵方案國產 一機三泵方案優(yōu)越，若經濟條件許可，建議采用進口一機兩泵方案。但春秋、夏季運行工改2x32053x2110是從經濟適用、安全可靠、提高國產化的角度講，如選用(每臺機循環(huán)水泵軸耗功宰，kw)國產泵，推薦采用一機三泵方案。因此在濱海電廠循環(huán)水冬季運行工況I況A: 1x25052x1788泵的選型過程中，應根據(jù)廠址及水文氣象條件，結合電(每臺機鐳環(huán)水泵軸耗功宰, W)I衣B: 2x3205費、年運行小時數(shù)及投資等進行全面的技術經濟比較，確工倪A: 977122x1000MW機組年耗電量(10k.kWh)6205.65定最佳的設計方案。工況B: 7051參考文獻:年節(jié)省電童(10kkWh)工況B: 0845.35[1] 西北電力設計院，電力工程水務設計手冊[M].先京:中注:電費按0.317元/whit.四電力出版社，2005.[2]金邊，100W火電機組循環(huán)水系統(tǒng)選型鏍討[J].華東電(水泵總容量的100%)，而后者則投運水泵總容量的力，2004, 32 (10); 30-32.75%。2x1000MW機組按年運行小時數(shù)5500小時計算出節(jié)省電量見表4。比選方案靜態(tài)投資及運行費用經濟(動作者簡介:李波，男，1976年生，陜西人。大學本科，工程態(tài)投資)比較見表5。師。研兗領域:電廠水工工藝、給排水及消防。已發(fā)表論文2篇。從表4可知，進口一機兩泵方案比國產一機三泵方案(編輯:王智圣)(上接第34頁)才能使企業(yè)在未來的競爭中保持優(yōu)勢。scriplore [] . TRIZ Jurnal, 1998， (12): 13-17.4結論[3] 丁俊式，韓玉啟，郟稱德.創(chuàng)新問題解決理論-TRIZ研究鰾述[J] .科學學與科學技術管理，2004，25 (1): 53-60.產品的生命周期(成熟度)判定對于企業(yè)的產品開發(fā)4] Uterback J. Mastering the dynanmics o innovation [M} .決策起到重要影響，如產品處于s曲線的引人期時，應對Harvard Business School Pres, 1993.其結構、參數(shù)進行優(yōu)化，使其盡快成熟及推向市場;處于[S]沈菲。2004年洗衣機市場淺析[J] .家電科技, 2004,成熟期和退出期時，則在保持現(xiàn)有利潤的同時，開發(fā)新-(12); 24-25.代產品系統(tǒng)，以贏得未來市場。[6] 慧兵市場研究報告, 2005年中國洗衣機行業(yè)研究咨詢報告中國煤化I:/3/0/90..[1]周三多，蔣使，陳傳明.管理原理[M].南京:南京大學出版社，1998.第一fYHCN M H G解人，博士研究生。研[2] Michael s. Slocum Technolgy Maturity Uosing S-ourve De-兗領域;新產品開發(fā)產品創(chuàng)新理論研究。(編輯:粱到)97