能2015年第3期ENERGY CONSERVATION(總第390期)循環(huán)水尾能發(fā)電在電廠中的應(yīng)用柳華,丁倩(國核電力規(guī)劃設(shè)計研究院,北京10005)摘要:提出沿江沿海的大型直流循環(huán)火電機組在循環(huán)水排水過程中加設(shè)小型水輪發(fā)電機可進行尾能利用方案,利用排水尾能進行二次發(fā)電以供廠內(nèi)用電,節(jié)約能源;并介紹水輪發(fā)電機組利用循環(huán)水尾能發(fā)電在某2×1000MW電廠中的應(yīng)用情況。關(guān)鍵詞:小水電站;火電廠;循環(huán)水尾能;節(jié)能中圖分類號:TK115;TM621文獻標(biāo)識碼B文章編號:1004-7948(2015)03-004-0doi:103969/j.isn.1004-7948.2015.03.011尾能發(fā)電機組→大海。引言循環(huán)水尾能發(fā)電系統(tǒng)流程如圖1所示。地處沿江沿海的大型火力發(fā)電廠循環(huán)水排水,存在可利用的貫流尾能,如果直接排掉,能量未充水輪發(fā)電機配電及控制室分利用,易造成浪費。為了進一步做到能源的綜合利用,充分利用火力發(fā)電廠循環(huán)水排水尾能,一些機組循環(huán)火力發(fā)電廠在循環(huán)水排水口安裝小型水輪發(fā)電機,水輪發(fā)電機房排水溝充分利用其水頭及流量進行循環(huán)水排水尾能發(fā)電最水輪發(fā)電機前池循環(huán)水虹排水溝2機組循環(huán)大限度地發(fā)揮節(jié)能減排、環(huán)境保護、循環(huán)經(jīng)濟等優(yōu)勢。水排水近年來,多個采用直流供水系統(tǒng)的大型火力發(fā)水輪發(fā)電機電廠,像湖北省的陽邏、襄樊、黃石,江西省的豐城檢修間電廠,均建設(shè)了尾水回收水利發(fā)電站都取得了良好的經(jīng)濟效益口。根據(jù)濱海電廠循環(huán)水排水口特點,存在可利用的貫流尾能,為了進一步做到能源圖1循環(huán)水尾能發(fā)電系統(tǒng)流程圖的綜合利用,充分利用電廠循化水排水尾能,某電廠2×100機組在循環(huán)水排水口處設(shè)置2臺2循環(huán)水尾能發(fā)電系統(tǒng)裝機、布置及運行方式50%的軸伸貫流式水輪發(fā)電機組2,利用排水尾21水輪發(fā)電機的裝機情況能發(fā)電,裝機容量達2×670kW,并于2012年投入夏季、春秋季時虹吸井設(shè)計堰上水位為4m,冬使用。季為383m,可利用水頭為3.0m,夏季、春秋季循1循環(huán)水排水尾能發(fā)電系統(tǒng)流程環(huán)冷卻水量為5930m3/s,冬季循環(huán)冷卻水量為44.98m3/s,具體參數(shù)如表1所示。某電廠循環(huán)水系統(tǒng)為單元制,采用以海水為水某電廠循環(huán)水流量大、變化幅度小,且可利用源的直流供水系統(tǒng)。2臺機組共用1座循環(huán)水泵水頭在30m以上,水輪機額定水頭為292m,總房,每臺機組配3臺3%容量循環(huán)水泵,1條流量為60m3/s。根據(jù)以上參數(shù)電廠安裝2臺額定D3800循環(huán)水壓力排水管,1座虹吸井;1條36mx出力為746kW的軸伸貫流機組的水輪機型號為36m單孔鋼筋混凝土排水溝。GDO08-w中國煤化工定容量為循環(huán)水尾能發(fā)電系統(tǒng)流程為:循環(huán)水壓力排水837.VA的CN MHGW670-10管→虹吸井→排水溝→水輪發(fā)電機組前池→排水1180,利用循環(huán)水的尾能進行發(fā)電。2015年第3期節(jié)能(總第390期ENERGY CONSERⅤ ATION45表1循環(huán)水壓力排水參數(shù)表夏季春秋季冬季1%高潮位0.1%高潮位97%低潮位5、6、10、11潮位/2.36流量/m·s59.3059.3044.9859.3059.3044.98虹吸井堰上水位/m3.834.103.83排水溝水阻/m0.530.530.6940前池水位/m3.473.533.413.713.43可利用水頭/632.2尾能利用系統(tǒng)布置3)電站輔助設(shè)備(油、水、氣系統(tǒng))的監(jiān)測、控在循環(huán)水排水溝道消能出口前的閘門井位置制和保護。開始取消閘門井及其下游溝道和排水口,設(shè)進水3.2控制方式及自動化水平前池、軸伸貫流式水輪發(fā)電機房、接尾水部分,共同2臺水輪發(fā)電機組控制系統(tǒng)采用DCS遠程控組成尾能利用系統(tǒng)。制站的控制方式,可實現(xiàn)無人值守,通過冗余通訊為保證在任何情況下,尾能利用系統(tǒng)都不影響方式與機組DCS實現(xiàn)通訊,在機組集控室內(nèi)實現(xiàn)主體機組排水,即正常情況下,主體機組排水通過對2臺水輪發(fā)電機組的監(jiān)視、控制、報警和故障停尾能發(fā)電機組,水輪發(fā)電機檢修或事故時,排水應(yīng)機處理。照常進行,因此在尾能系統(tǒng)中,設(shè)置旁路及溢流堰,3.3運行效益分析旁路為一斜坡流道并與尾水連接。在水輪機入口按照設(shè)計運行小時計算時,2臺發(fā)電機組年發(fā)處,每臺水輪機前設(shè)閘門控制,溢流堰也設(shè)閘門。電量可達約8300MWh,相當(dāng)于節(jié)約燃煤1925t具當(dāng)循環(huán)水排水量大于小水電機組進水流量時,多出有一定的環(huán)保和經(jīng)濟效益。水輪發(fā)電機組年發(fā)電的部分可通過溢流堰溢流至旁路;當(dāng)大火電機組正量估算情況如表2所示。常運行而水輪機機組停機時還可打開溢流堰上的表2水輪發(fā)電機組年發(fā)電量估算表閘門使水流直接進入旁路。保證循環(huán)水排水通暢。項目夏季春秋季冬季旁路采用一側(cè)單旁路布置即排水發(fā)電廠房中間布設(shè)計運行小時數(shù)/h8332292年運行比重1375/55001833/55002292/5500置2臺水輪發(fā)電機,在2臺水輪發(fā)電機的一側(cè)設(shè)旁發(fā)電量估算kWh215308730513503117351路,旁路流道頂板采用梁板結(jié)構(gòu),板頂設(shè)電控間。年總發(fā)電量/MWh排水發(fā)電廠房尾水兩旁側(cè)墻向海延伸,其后以2臺發(fā)電機組年發(fā)電量可達8300MWh,相當(dāng)擴散段形式將側(cè)墻直接與護岸兩側(cè)防波堤連接,于節(jié)約燃煤1925t,具有一定的環(huán)保和經(jīng)濟效益形成尾水部分。尾水底板高程反坡與海底相連,其底板出廠房后采用大塊石護底尾水側(cè)墻因深度較4結(jié)語大,采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),與發(fā)電廠房下部結(jié)構(gòu)相某電廠工程中尾能發(fā)電的應(yīng)用,節(jié)約了能源,連接,每側(cè)采用扶壁結(jié)構(gòu)以增加其側(cè)墻的穩(wěn)定性。并且實現(xiàn)了能源的二次利用,所發(fā)電直接供電廠輔3尾能發(fā)電控制系統(tǒng)助系統(tǒng),有效補充了廠用電消耗降低了生產(chǎn)運行成本,提高了電廠運行的經(jīng)濟效益,現(xiàn)場運行情況某電廠水輪發(fā)電機出口額定電壓為10.5k很好,為同類工程項目提供了借鑒。接入脫硫10kV母線,與廠用電并聯(lián)運行。參考文獻3.1控制系統(tǒng)的控制范圍[1]力順,孟雄邦,李泰來利用火力發(fā)電廠尾水發(fā)電的設(shè)1)機組(水輪機和發(fā)電機)及其附屬設(shè)備(包計與實踐[].水電與新能源,2010,88(2):72-74.括調(diào)速器勵磁系統(tǒng)和主閥等)的監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)2鐘心剛,吳泰孟,馮創(chuàng)先軸伸貫流式水電站設(shè)計中的幾點體會[J廣東水利水電,2014,(5):29-31和保護中國煤化工2)升壓站(包括10.5ⅴ斷路器)的監(jiān)測、控制作者簡介;柳碩土,工程師,CNMHG和保護及同期;收稿日期:2014-11-07;修回日期:2015-01-20