東北電力技術(shù)2014年第1期NORTHEAST ELECTRIC POWER TECHNOLOGY火電廠循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化運行研究馬永剛(遼寧東方發(fā)電有限公司,遼寧撫順113007)摘要:從優(yōu)化循環(huán)水系統(tǒng)運行方式的實際需求出發(fā),提出了循環(huán)水系統(tǒng)布置方式及運行方式的優(yōu)化方案。根據(jù)目前電力市場的實際情況,提出凝汽器最佳真空及最佳循環(huán)水量的確定方法,研究切合實際的循環(huán)水泵優(yōu)化調(diào)度方案。以東方電廠國產(chǎn)引進(jìn)型350MW凝汽式汽輪機(jī)組為例,研究循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化布置及運行方式,制定并實施了循環(huán)水泵優(yōu)化調(diào)度方案,保證了任何工況下汽輪機(jī)組的凝汽器真空值及循環(huán)水量都接近最佳值。關(guān)鍵詞:汽輪機(jī)組;循環(huán)水系統(tǒng);優(yōu)化運行;循環(huán)水泵優(yōu)化調(diào)度[中圖分類號]TM621.7[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A[文章編號]1004-7913(2014)01-0053-03Research on Circulating Water System Optimized Operation for Coal-fired Power PlantMA Yong-gangEast Power Generation Co, Ltd, Fushun, Liaoning 113007, China)Abstract: Viewing real demand of circulating water system operation mode, it proposes layout and optimization of operation modeAccording to the actual situation of power market at present, it proposes a method for determining the optimum vacuum of condenserand circulating water, circulating water pump optimal scheduling scheme of practical. In the process of research, taking East PowerPlant imported type 350 MW steam turbine unit as an example, it studies on the optimization of layout and operation mode of circulating water system, on the formulation and implementation of the circulating water pump optimal scheduling and ensures the best valueof the vacuum of condenser of steam turbine unit under any conditionsKey words: Steam turbine; Circulating water system; Optimal operation; Circulating water pump optimal scheduling火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)的耗電量約占A循電廠總發(fā)電量的1.5%左右,廠用電率的高低與循環(huán)水系統(tǒng)的運行方式關(guān)系密切。因此,研究循環(huán)1B循泵水系統(tǒng)的優(yōu)化運行方式,對于節(jié)省廠用電量,提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義2。通訴水聯(lián)行多家冷卻水循環(huán)水供水溝聯(lián)絡(luò)門1循環(huán)水系統(tǒng)布置方式的優(yōu)化目前,單元制機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)布置方式主要有循泵2號機(jī)開式單元機(jī)組自循環(huán)供水系統(tǒng)和單元機(jī)組間聯(lián)絡(luò)管循環(huán)冷卻水供回水系統(tǒng)2種。對于循環(huán)水泵而言,出力有高低圖1遼寧東方電廠單元機(jī)組間聯(lián)絡(luò)管循環(huán)供回水系統(tǒng)速電機(jī)、葉片角度可調(diào)整及變頻等幾種調(diào)節(jié)方溝,采用閘板隔離,正常時保持連通,可使兩塔水式3。單元機(jī)組間聯(lián)絡(luò)管循環(huán)供回水系統(tǒng)配合循位基本持平。環(huán)水泵的出力調(diào)節(jié)有利于循環(huán)水系統(tǒng)運行方式的優(yōu)化,具有優(yōu)勢。圖1為遼寧東方電廠單元機(jī)組間聯(lián)2循環(huán)水系統(tǒng)運行方式的優(yōu)化中國煤化工絡(luò)管循環(huán)供回水系統(tǒng)。每臺機(jī)組循泵出口設(shè)置供水2.1機(jī)組運CNMHG聯(lián)絡(luò)門,循環(huán)水回水母管設(shè)置回水聯(lián)絡(luò)門。循環(huán)水單元制2機(jī)生循壞水供回水殺統(tǒng)通過供回水回水分2路,一路正常上塔淋水,一路冬季下塔直聯(lián)絡(luò)管連接,機(jī)組運行中,可根據(jù)循環(huán)水溫度、機(jī)接進(jìn)人塔盆水池防凍。2臺水塔水池之間設(shè)置連通組負(fù)荷率及真空度情況決定實施哪種循環(huán)水泵并列東北電力技術(shù)014年第1期運行方式(單機(jī)單循環(huán)水泵方式、兩機(jī)三循環(huán)水北電網(wǎng),常常出現(xiàn)0%容量機(jī)組停備情況。此工泵方式及兩機(jī)四循環(huán)水泵方式)。對循環(huán)水量進(jìn)行況下可實施循環(huán)水一機(jī)兩塔運行方式,即運行機(jī)組優(yōu)化調(diào)節(jié),既可提高2臺機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)運行的穩(wěn)的凝汽器部分循環(huán)水回水,通過循環(huán)水回水聯(lián)絡(luò)管定性和安全性,還可提高循環(huán)水系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)進(jìn)入停運機(jī)組的冷卻水塔進(jìn)行冷卻,冷卻后的低溫性。夏季循環(huán)水溫度較高,汽輪機(jī)真空相對較循環(huán)水通過2臺機(jī)組循環(huán)水連通進(jìn)入運行機(jī)組的循低,影響到機(jī)組的正常出力,為提高真空值,啟動環(huán)水塔盆內(nèi)。由于循環(huán)水塔冷卻面積增加1倍,降1臺循環(huán)水泵來増加循環(huán)水量,合理調(diào)度循環(huán)水泵低了循環(huán)水溫度,提髙了運行機(jī)組真空度,從而提是取得經(jīng)濟(jì)真空的有效措施。因循環(huán)水系統(tǒng)采用閉高了機(jī)組運行的經(jīng)濟(jì)性。東方電廠在夏季實施循環(huán)式循環(huán),冷卻面積不變,循環(huán)水量增加時,流速增水一機(jī)兩塔運行方式時,循環(huán)水實施一機(jī)兩塔運行大,換熱量增加,從而提高凝汽器真空,增加帶負(fù)方式可使循環(huán)水溫度平均降低3.5~4℃,機(jī)組真荷能力,提高機(jī)組效率。空度提高1.2~1.5個百分點。2.2啟、停機(jī)過程中運行方式的優(yōu)化機(jī)組啟、停機(jī)過程中,由于要維持部分輔助設(shè)3循環(huán)水泵優(yōu)化調(diào)度備的正常運行,循環(huán)水泵需長時間陪伴運行,而此3.1循環(huán)水泵優(yōu)化調(diào)度的意義時段的循環(huán)水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于運行需要,造成了不必要進(jìn)入21世紀(jì),電力市場實施“廠網(wǎng)分家”改的浪費。由于運行機(jī)組實際負(fù)荷率普遍較低,循環(huán)革后,各大發(fā)電集團(tuán)的發(fā)電能力提高很快,致使電水量往往過剩,因此可通過循環(huán)水聯(lián)絡(luò)管由運行機(jī)力市場的供求關(guān)系發(fā)生實質(zhì)性變化,由供不應(yīng)求向組的循環(huán)水帶機(jī)組啟、停機(jī)過程中的負(fù)荷。機(jī)組啟供大于求轉(zhuǎn)變。火電機(jī)組的負(fù)荷率基本維持在動過程中,鍋爐上水至汽輪機(jī)沖動期間,由鄰機(jī)循60%左右,甚至出現(xiàn)50%容量的停機(jī)備用,發(fā)電環(huán)水通過供水聯(lián)絡(luò)母管為本機(jī)提供冷卻水,適當(dāng)開負(fù)荷率被嚴(yán)格控制,發(fā)電能力被大幅限制。如何爭啟循環(huán)水供水聯(lián)絡(luò)門,調(diào)整、限制循環(huán)水至凝汽器取最大限度的上網(wǎng)供電量,使火電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益達(dá)供回水門的開度,保持開式水泵入口壓力在規(guī)范要到最大化,已成為各火力發(fā)電企業(yè)的工作之重。循求壓力以上,啟動開式水泵運行。待機(jī)組沖動后,環(huán)水泵是火電廠耗電量較大的重要輔機(jī)之一,實施汽輪機(jī)低壓缸進(jìn)入蒸汽后,啟動本機(jī)單臺循環(huán)水泵循環(huán)水泵優(yōu)化調(diào)度,最大限度節(jié)省廠用電量,對于運行,可使循環(huán)水泵少運行15h左右。按1臺循提高火電廠的經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。環(huán)水泵每小時耗電l915kW、上網(wǎng)電價0.353元/3.2循環(huán)水泵優(yōu)化調(diào)度的指導(dǎo)思路kWh計算,可節(jié)約10140元。機(jī)組停運后,要保持循環(huán)水泵優(yōu)化調(diào)度的實質(zhì)就是確定最佳循環(huán)水盤車連續(xù)運行,來緩慢降低缸體溫度,此時需要潤流量及最佳真空值°。循環(huán)水量優(yōu)化運行基本因滑油系統(tǒng)運行,為保證潤滑油及軸承溫度,需要循素的關(guān)系:凝汽器循環(huán)水量減少一→循環(huán)水泵用水電環(huán)冷卻水。機(jī)組停運后的缸體溫度通常在350℃以量減少→廠用電率降低→機(jī)組發(fā)電量不變的基礎(chǔ)上上,按規(guī)程規(guī)定排汽溫度低于50℃方可停止循泵上網(wǎng)供電量增加→零成本上網(wǎng)電量價值;凝汽器循運行,一般在停機(jī)后第2天即可達(dá)到此溫度。但機(jī)環(huán)水量減少→凝汽器真空度降低→汽輪機(jī)熱耗率升組缸體溫度降到可停止盤車、停止?jié)櫥拖到y(tǒng)一般高→汽輪機(jī)效率降低→機(jī)組發(fā)電量不變的基礎(chǔ)上需至少需要7天。潤滑油運行期間,需保證有冷卻水多耗燃煤量→多耗燃煤量價值。可見,零成本上網(wǎng)運行,如按正常的系統(tǒng)運行方式,至少需要運行1電量價值與多耗燃煤量價值的差值(凈增益值),臺循環(huán)水泵,增加了廠用電量的消耗。利用鄰機(jī)循即是循環(huán)水泵的最佳運行方式。環(huán)水通過循環(huán)水供水聯(lián)絡(luò)母管為本機(jī)提供冷卻水3.3循環(huán)水泵優(yōu)化運行的計算源、開啟循環(huán)水供水聯(lián)絡(luò)門及開式水泵出入口,為根據(jù)循環(huán)水泵優(yōu)化調(diào)度的指導(dǎo)思路,通過一系凝汽器及開式水用戶提供水源,本機(jī)的循環(huán)水泵及列的理論計算及結(jié)合實際運行數(shù)據(jù),分析指導(dǎo)循環(huán)開式水泵可提前停止運行7天左右?？晒?jié)約水泵的優(yōu)化卻問絡(luò)管循環(huán)供回中國煤化工113567元,大大節(jié)省了機(jī)組啟、停機(jī)過程中的廠水系統(tǒng)可以兩機(jī)三循環(huán)CNMH用電耗量,提高了機(jī)組運行的經(jīng)濟(jì)性。水泵方式和斗譏陽耳小水、m饑循環(huán)水泵)32.3停機(jī)后運行方式的優(yōu)化種組合方式。目前,電力市場發(fā)電能力明顯過剩,尤其是東表1為排汽壓力變化1kPa及廠用電率變化1%2014年第1期馬永剛:火電廠循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化運行研究表1排汽壓力變化1kPa及廠用電率變化1%對煤耗值的影響值,從而大幅提高汽輪發(fā)電機(jī)組運行的經(jīng)濟(jì)性8。排汽壓力/Pa4.95.96.97.94結(jié)束語影響煤耗值/(g·kWh-1)2.55745633.537623.885633.93418廠用電率1%影響煤耗值/kPa3.713.71根據(jù)目前火電廠汽輪機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)布置方式對煤耗值的影響。循環(huán)水泵優(yōu)化運行計算過程如下的特點,從優(yōu)化循環(huán)水系統(tǒng)運行方式的實際出發(fā),(假定2臺機(jī)負(fù)荷450MW,真空93.1kPa,啟動1提出循環(huán)水系統(tǒng)布置方式及運行方式的優(yōu)化方案。臺循泵后真空變化值0.6kPa,循泵電流195A,根據(jù)目前電力市場的實際情況,提出提高凝汽器真標(biāo)煤單價650元,上網(wǎng)稅后電價0.353元):循泵廠用電量=Uos=6.3×195×1.732×方案。研究過程中,以東北地區(qū)東方電廠國產(chǎn)引進(jìn)0.9/1000=1.915W型350MW凝汽式汽輪機(jī)組為例,研究確定循環(huán)水循泵電量折合上網(wǎng)電價Q1=1.915×0.353系統(tǒng)優(yōu)化布置及運行方式,同時制定并實施循環(huán)水1000=676元泵優(yōu)化調(diào)度方案,保證任何工況下汽輪機(jī)組的凝汽真空變化值影響煤耗=0.6×3.88563=2.33g器真空值及循環(huán)水量接近最佳值,收到了滿意的真空變化值影響標(biāo)煤量=2.33×450/1000=效果。1.049t參考文獻(xiàn)真空變化影響標(biāo)煤價值Q2=1.049×650681元[1]蔣明昌.火電廠能耗指標(biāo)分析手冊[M].北京:中國電力出版社,2010凈收益Q=Q2-Q[2]肖增弘,張瑞青,李勇,等.凝汽器循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化運通過以上測算可得出啟、停1臺循泵后整機(jī)的行方案的研究[J].沈陽工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),凈收益量。機(jī)組負(fù)荷為啟、停循泵時兩機(jī)合計負(fù)荷2011,7(4):305-307值;機(jī)組真空為當(dāng)時兩機(jī)平均真空值;影響真空值3]李敬,魏運剛,循環(huán)水泵的節(jié)能改造理論與應(yīng)用J為啟、停循泵后真空值穩(wěn)定時兩機(jī)真空變化值的平東北電力技術(shù),2005,26(7):11-13均數(shù)值;影響煤耗值可通過機(jī)組真空(排汽壓力)[4]樂俊,菅從光,張輝火電廠循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化運行研究[J].熱力發(fā)電,2008,37(6):9-12查詢表1對應(yīng)數(shù)值。循泵啟、停后,通過計算即可[5]馬立恒,王運民.火電廠凝汽式汽輪機(jī)冷端運行優(yōu)化研究求出啟、停循泵的凈收益,數(shù)值為正值,說明經(jīng)[J].汽輪機(jī)技術(shù),2010,52(4):137-140濟(jì),否則不經(jīng)濟(jì)。根據(jù)計算可知,2臺機(jī)負(fù)荷450[6]冀玉春.循環(huán)水泵運行方式優(yōu)化方法試驗分析[J]·東北MW、真空93.1kPa,啟動1臺循泵,兩機(jī)真空值電力技術(shù),2002,23(2):18-20.平均升高0.6kPa以上是經(jīng)濟(jì)的。通過計算,可求7]王愛軍,李艷華、循環(huán)水泵優(yōu)化運行方式的在線分析與研究[J].汽輪機(jī)技術(shù),2005,47(2):130-131得不同負(fù)荷率及真空下啟、停1臺循泵后的凈收[8]潘繼真,魏海濤,肖國振某沿海電廠600MW機(jī)組循環(huán)水益值。系統(tǒng)運行方式優(yōu)化試驗研究[J].東北電力技術(shù),2012,運行中根據(jù)循環(huán)水泵優(yōu)化運行計算,結(jié)合環(huán)境33(5):28-31溫度變化趨勢及機(jī)組負(fù)荷率的預(yù)期變化,進(jìn)行循環(huán)作者簡介水泵的優(yōu)化調(diào)度,并根據(jù)機(jī)組實際運行工況的變馬永剛(1982-),男,學(xué)士,工程師,從事汽輪機(jī)運行化,利用循環(huán)水泵優(yōu)化調(diào)度實時收益測算,可從根本上克服循環(huán)水泵啟、停的隨意性及盲目性,保證任何工況下汽輪機(jī)組的循環(huán)水量及真空值接近最佳(收稿日期2013-09-12)歡迎投稿中國煤化工CNMHG