火電廠循環(huán)水泵運行方式對機組經濟性的影響1宋顯璋2劉恩達3牛雪峰赤峰熱電廠赤峰 024001摘要:火力發(fā)電廠中，循環(huán)水泵的耗電量約占廠用電的20%，因此廠用電率的高低與循環(huán)水泵的運行方式有著密切的關系。循環(huán)水泵的運行方式對于全廠的綜合經濟指標有著較大的影響。本文首先介紹了火電廠循環(huán)水泵的運行方式，然后對循環(huán)水泵不同運行方式進行了經濟性分析。關鍵詞:火電廠;循環(huán)水泵;運行方式;機組經濟性;影響中圖分類號: F407文獻標識碼: A隨著電力工業(yè)改革的深入，提高機組的經濟性已成為火力發(fā)電廠中成本核算的關鍵所在。如何提高機組的經濟性，是電力行業(yè)需要探討的問題。機組的運行經濟性，不僅與主設備(包括鍋爐和汽輪機)有關，而且還與輔助設備的性能和運行狀況有關。在火電廠中，循環(huán)水泵的耗電量占有較高的比例，因此，循環(huán)水泵能否經濟運行對機組運行經濟性的提高具有重要意義。電廠實際運行中，循環(huán)水流量控制一-般不是連續(xù)調 節(jié)，而是采用臺數調節(jié)，即采用調整并聯(lián)運行的循環(huán)水泵的臺數來改變循環(huán)水流量。電廠循環(huán)水泵通常有兩種運行方式，單泵運行方式和兩臺泵并聯(lián)運行方式。實踐證明，冬季低負荷時停運1臺循環(huán)水泵以節(jié)約廠用電、提高運行經濟性是切實可行的。但何時可以停止或增開1臺循環(huán)水泵才能保證運行經濟性，由于缺乏可靠的理論計算和數據說明，沒有作出具體明確的規(guī)定。1火電廠循環(huán)水泵的運行方式目前大型電廠的循環(huán)水泵一般采用兩種運行方式:單臺泵運行和兩臺泵并聯(lián)運行。1.1 單臺泵運行將管路性能曲線和泵本身的性能曲線用同樣的比例尺畫在同--張圖上,兩條曲線的交點即為泵的運行工況點，亦稱工作點。如圖1,其中H-Q是泵本身的性能曲線，Hc_Q是管路性能曲線，M點即為泵穩(wěn)定運行的工況點。1.2兩臺泵并聯(lián)運行由泵的性能曲線(H-Q)做并聯(lián)后的性能曲線(H-Q)#的原則是:在相同揚程點.的流量相加而得出。圖2表示出不同型號的兩臺泵并聯(lián)后的性能曲線和工作點，其中I、II分別為兩臺泵各自的性能曲線，II 為管路性能曲線，I+II 為兩臺泵并聯(lián)性能曲線。兩臺泵并聯(lián)運行特性曲線與管路特性曲線相交于M點，該點即為兩泵聯(lián)合運行時的工作點。H4.. H-QHuH.-Q1+1中國煤化工圖1單臺泵運行的工作點圖2不同型號兩臺泵MYHCNMH G2循環(huán)水泵不同運行方式下的經濟性分析2.1循環(huán)水系統(tǒng)技術概況某火電廠機組是300MW亞臨界機組，其循環(huán)水泵型號為“湘江56-23A",是動葉不可調的定速斜流泵,因此無法通過改變動葉角度或者調整電機轉速的方式來改變循環(huán)水泵的流量,只能通過啟停循環(huán)水泵改變循環(huán)水泵的臺數來調整流量。其循環(huán)水系統(tǒng)設計運行方式為:夏季及春秋季運行時，一機配兩 臺循環(huán)水泵，單元制運行;冬季運行時，兩機配三臺循環(huán)水泵，擴大單元制運行;嚴冬季節(jié)或低負荷運行時，一機配一 臺 循環(huán)水泵。2.250%負荷時單臺運行與兩臺并聯(lián)運行的經濟性比較循泵的Q_G曲線具有一個普遍性的特點:通常往流量增大方向經過最高效率點后，斜率逐漸增加，呈陡降型，即在這一范圍內，即使流量變化不大，也會.引起效率較大的下降。而兩臺泵并聯(lián)后的Q-H曲線比單臺泵的Q-H曲線要平坦得多，同時由于管路的阻力損失與流量是近似成平方關系的，因此管路特性曲線是一條較陡的近似二次拋物曲線，對應在Q-H曲線上，Q井與Q .就相距較遠。由于電廠選泵的結果住住是使并聯(lián)工作點處的流量略大于設計流量,即Q>Q設計，而在減少泵運行臺數后，因凝汽器和管道為阻力減小，每臺泵的揚程降低。流量增大，工作點進-步向大流量方向移動，效率進一步降低。由于阻力特性曲線較陡，使每臺泵在并聯(lián)時和單臺時的流量相差較大(或者說工作點相距較遠)，即單臺時的效率要下降得更多些。最后，因在這一流量區(qū)的Q_G曲線呈陡降型，更加劇了單臺運行時效率值的減小。這三個因素的綜合結果即如圖3所示。即導致泵單臺運行時的效率值比泵并聯(lián)運行時每臺泵的效率要低得多。a1(Q-B)#(0-日)單Q# °單圖3單臺與并聯(lián)運行的效率比較但是在實際運行中，也不能簡單的說單臺運行就比并聯(lián)運行經濟性更好，實際上,循環(huán)水泵的運行方式與汽輪機的出力及循環(huán)水的入口溫度有著很密切的關系。當循環(huán)水進口水溫一定，汽輪機排汽流量不變，凝汽器清潔程度一定時， 凝汽器真空主要決定于循環(huán)水量的大小。理論上，增加循環(huán)水量可使機組背壓降低,機組功率增加，供電煤耗率降低;另一方面，增加循環(huán)水量使循環(huán)水泵耗功增加，供電煤耗率增加。從經濟性的角度考慮確定循環(huán)水泵的最優(yōu)運行方式的原則是:改變循環(huán)水泵轉速或循環(huán)水泵臺數,使汽輪機所發(fā)功率的變化量與循環(huán)水泵所多消耗的功率.之差達到最大值。下面就示例機組在50%負荷時循環(huán)水泵分別為單臺運行和并聯(lián)運行時的經濟性做--比較。根據單臺泵運行和兩臺泵并聯(lián)運行時不同環(huán)境溫度壓力下的汽輪機功率，可以計算出兩臺泵并聯(lián)運行時汽輪機功率與開一臺泵運行時汽輪機功率的差值，即汽輪機功率增量APi。循環(huán)水泵的最優(yōu)運行中國煤化工曾量YHCNMHG△Pi與循環(huán)水泵耗功增量OPr的差值決定的，當差值△P為正值時說明開兩臺泵比開一.臺泵經濟，當差值△P為負值時說明開一臺泵比開兩臺泵經濟。通過試驗，分別在循環(huán)水入口溫度為15°C、20°C、 25"C 時測得汽輪機功率增量APi，循環(huán)水泵耗功增量APT可通過并聯(lián)和單臺運行時循泵的流量和揚程計算軸功率并取其差值獲得，由此得到50%負荷下，循環(huán)水入口溫度為15C、20°C、25°C時的△P如表1所示。表1并聯(lián)和單臺運行方式下汽輪機所發(fā)功率的變化量與循泵多耗功率之差負荷循環(huán)水入口溫度(e)50%|1|2△P(kW)-2131.7-1784.5-1126.9由表1可以看出，在50%負荷下，循環(huán)水入口溫度分別為15°C、20°C、 25°C時的OP都為負值，說明此時單臺泵運行比兩臺泵并聯(lián)運行經濟。而且可以看出，循環(huán)水入口溫度越低，△P的值越小，由上文的理論分析可以推斷:在50%負荷下，循環(huán)水入口溫度小于25°C時，單臺泵運行比兩臺泵并聯(lián)運行經濟。根據△P隨循環(huán)水入口溫度的增長而增長的幅度，基本可以推斷當循環(huán)水入口溫度小于30°C時，單臺泵運行比兩臺泵并聯(lián)運行經濟。至于循環(huán)水入口溫度大于30"C時的情況，需要通過具體試驗得出數據才能判定。3結論通過對示例機組循環(huán)水泵運行方式的經濟性分析，得到如下結論:(1)在50%負荷下，循環(huán)水入口溫度分別為15"C、 20°C、 25°C時，單臺泵運行比兩臺泵并聯(lián)運行經濟;進而可以推斷出，在50%負荷下，且循環(huán)水入口溫度小于30°C時，單臺泵運行比兩臺泵并聯(lián)運行經濟。(2)對于該機組來說，提高循環(huán)水泵的運行效率主要還應從改善運行調節(jié)方式上入手。應通過理論分析和試驗驗證，在不同的循環(huán)水入口溫度下，通過計算得到機組在不同負荷下的電廠凈增功率的變化過程曲線，根據凈增功率的大小可以由電廠運行人員選擇具體的循環(huán)水泵的運行方式。參考文獻[1]盛煥程,劉樹松循環(huán)水泵雙泵運行最佳時機[J].熱力發(fā)電,2003, 32(9):[2]崔修強.300MW機組循環(huán)水系統(tǒng)運行方式優(yōu)化[D].濟南:山東大學,2004.[3]翟培強.凝汽器循環(huán)水進口溫度變化對機組經濟性影響的探討[J].華中電力,2002,(6). .中國煤化工YHCNMH G