第32卷第3期華電技術Vol 32 No. 32010年3月Huadian TechnologyMar 2010循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能改造及運行方式優(yōu)化侯昭湖,楊建平,石振勤(華電包頭發(fā)電有限公司內蒙古包頭014013)摘要:對華電包頭發(fā)電有限公司"1、"機組循環(huán)水系統(tǒng)的運行方式及循環(huán)水泵、水塔凝汽器有關參數進行了分析和研究;對4、"2循環(huán)水泵電動機進行了高低速改造并實施投運。依據冬季機組負荷偏低的特點進行了循環(huán)水系統(tǒng)方式的優(yōu)化,在原來“兩機三泵”運行方式的基礎上,成功實現了“兩機一泵”的運行方式,取得良好的經濟效益。關鍵詞:循環(huán)水泵;電動機;節(jié)能改造;運行方式;優(yōu)化中圖分類號:TK223.5獻標志碼:A文章編號:1674-1951(2010)03-0073-04引言環(huán)水泵流量,33480m3/h;循環(huán)水泵揚程,26.75m;循環(huán)水泵轉速,370r/min;循環(huán)水泵效率,88.4%;循為了執(zhí)行國家及華電集團公司的節(jié)能政策、適環(huán)水泵軸功率27579kW。應冬季機組調峰的需要和積極推進節(jié)能挖潛工作,循環(huán)水泵電動機型號,YKSL3000-16/2150-1;華電包頭發(fā)電有限公司技術人員對1、2600MW循環(huán)水泵電動機功率,3000kW;循環(huán)水泵電動機電機組循環(huán)水系統(tǒng)、設備進行分析、研究,將4、2循壓,600V;循環(huán)水泵電動機電流,368A;循環(huán)水泵電環(huán)水泵電動機改為高低速電動機,于2009年9月動機轉速,372r/min;循環(huán)水泵電動機絕緣等級,F。29日完成了改造工作,經過調試后正式投人運行。凝汽器型號,N-38000-4;冷卻面積,38000隨后,根據華電包頭公司冬季機組低負荷運行方式m2;凝汽器形式,雙殼體、雙背壓、雙進雙出、單流及冷卻水塔防凍要求,對循環(huán)水系統(tǒng)運行方式節(jié)能程、橫向布置;冷卻水量,69680h;凝汽器平均背壓進行理論研究和科學判斷。2009年11月3日,利(絕對壓力),0.0049MPa;水室設計壓力(絕對壓用"1機組停機機會對1、2機組循環(huán)水系統(tǒng)冬季力),0.5MPa;凝汽器銅管總根數,42508根;冷卻介兩機一泵”方案進行試驗,取得了成功,使1臺循質,循環(huán)水;凝汽器冷卻水溫20℃(最高33℃)。環(huán)水泵可在冬季保證2臺機組40MW的正常運2循環(huán)水泵電動機高低速改造及投運行,節(jié)約了大量廠用電。2.1循環(huán)水泵電動機高低速改造原因及可行性研究1循環(huán)水系統(tǒng)運行方式及參數21.1改造原因華電包頭發(fā)電有限公司一期2臺600MW亞臨(1)包頭地區(qū)每年10月15日至次年4月15日界燃煤濕冷機組各配用1座6500m2自然通風冷卻為采暖期,采暖時間長達6個月且環(huán)境溫度較低,在塔,中央配水井的配水管中心標高為12.33m,總冷冬季單機單泵運行方式下,真空最低83kPa,真空最卻水流量(包括輔助冷卻水流量)為66%60υh;每臺高達89.6kPa,造成水塔入口循環(huán)水溫偏低,水塔結機組配2臺長沙水泵廠生產的同功率的定速循環(huán)水冰嚴重(在冬季擋風板全掛且水塔旁路門稍開的情泵。系統(tǒng)設計在1、"冷卻水塔塔池及2、3循環(huán)況下),2臺機組循環(huán)水泵電耗達到廠用電水泵入口前池之間均設聯絡門,在'1、2機組循環(huán)的1.3%。泵出口供水母管設計循環(huán)水母管聯絡門,可以均衡(2)進入采暖期后,由于內蒙古電網供熱機組1、冷卻水塔水位,以保證"1、2機組循環(huán)水系運行,純凝汽火電機組開始調峰,華電包頭公司采暖統(tǒng)的聯絡運行方式。設計運行方式為冬季“一機一期平均月負荷70%左右,造成機組循環(huán)水量偏大,泵”、夏季“一機兩泵”、春秋季“兩機三泵”。循環(huán)水循環(huán)水泵電耗率增加。系統(tǒng)圖如圖1所示。(3)國內已有很成熟的循環(huán)水泵電動機高低速1、"2機冷端設備參數如下改造經驗循環(huán)水泵形式,88KXA-26.8立式斜流泵;循2.12可行性研究(1)電動機雙速改造前、后數據。電動機雙速收稿日期:200911-06改造前、后數據見表1。74華電技術第32卷3來自凝結水系統(tǒng):4開式水系統(tǒng)5收球網7來自凝結水系統(tǒng):8開式水系統(tǒng)10.1~4清污機;11.自然通卻塔;12.n2自然通風冷卻塔:13.溢流放水全雨水井24溢流放水至雨水并:15由中水系統(tǒng)來:16由循環(huán)水補水泵來圖11、"2機組循環(huán)水系統(tǒng)圖表1電動機雙速改造前、后參數對4、"2循環(huán)水泵電動機進行高低速改造。在'1、"2極數機組循環(huán)水系統(tǒng)分開運行方式下,于00-09-30T項目16極(原來)18極(改造后)0040,投入4循環(huán)水泵低速電動機運行,運行工況良額定功率/kW好。4循環(huán)水泵高低速運行時參數見表2。額定電壓/V表24循環(huán)水泵高速電動機和低速電動機運行參數額定電流/A負荷/真空/循環(huán)水泵凝汽器水溫℃項目額定轉速/(rmin1)MW kPa入口出口功率因數0.770.734循環(huán)水泵高速40084.24效率93.292.84循環(huán)水泵低速40083.7826816.2832.12最大轉矩/倍00.641000.532.90啟動轉矩/倍2.3循環(huán)水泵高低速改造后的節(jié)能效果啟動電流/倍6.56.0(1)以冬季單機單泵低速兩機運行方式下,全年(2)循環(huán)水泵應用雙速電動機驅動的經濟性、運行180d,每天24h計算高低速運行節(jié)約電量為應用性分析。改造前具有代表性的運行方式為冬季W1=3U(l1-l2)cost=3×6.3×(3686個月“兩機兩泵”高速運行和春秋季3個月采用268)×0.73×24×180×2=68216435(萬kWh)。兩機三泵”高速運行,炎熱季節(jié)的3個月采用“兩(2)以春秋季、夏季“兩機三泵”、“兩機四泵”,機四泵”高速運行。循環(huán)泵應用雙速改造后,冬季6在1臺循環(huán)水泵低速運行方式下,全年低速運行個月“兩機兩泵”低速運行和春秋季3個月采用“兩100d每天24h計算,節(jié)約電量為機三泵”高、低速配合運行,炎熱季節(jié)的3個月采用W2=3U(l1-l2)cost=3×6.3×(368兩機四泵”高、低速配合運行,節(jié)約電費67萬元左268)x0.77×24×100=201.646368(萬kW.h)右。由于采用雙速電動機,不但提高了循環(huán)水泵的(3)以全年總發(fā)電量58億kW·h計算,全年節(jié)效率增加循環(huán)水系統(tǒng)運行的靈活性而且滿足冬季約的電量、電費和降低的廠用電率分別為機組循環(huán)水的供水需要,減少水塔結冰,節(jié)約廠用全年節(jié)約電量=W2+W1=688.216435+電。因此,該方案切實可行201.646368=889.862803(萬kW·h)2.2循環(huán)水泵電動機高低速改造后的運行全年節(jié)約電費=節(jié)約電量x電價由于華電包頭發(fā)電有限公司4臺循環(huán)水泵在正常889.862803×0.2849=253.5219126(萬元);運行中電流大小不同,2、4循環(huán)水泵電流偏大,于是全年降低的廠用電率=全年節(jié)約電量÷全年總第3期侯昭湖,等:循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能改造及運行方式優(yōu)化75發(fā)電量=6855976.48÷5800000000.15(%)。3.1.3處理危險因素的對策3“兩機一泵”運行方式優(yōu)化及實施根據以上分析,華電包頭發(fā)電有限公司采取了嚴格的防范措施,制訂了《冬季“兩機一泵”運行方3.1該方案可行性及試驗過程中的危險因素分析式調整措施》,進行人員培訓并責任到人。3.1.1該方案的可行性分析3.2該方案的執(zhí)行步驟及注意事項由于該運行方式在國內電廠從來沒有應用過且3.2.1該方案的執(zhí)行步驟風險性較大,對此,華電包頭發(fā)電有限公司組織專題(1)選擇在1、"2機組400MW左右低負荷時會進行研究、討論和論證,認為該方案具有可行性。進行調整試驗(1)由于包頭地區(qū)冬季在2臺機組平均負荷(2)·1、"2機組正常運行,凝汽器真空均在8560%的情況下,真空最低83kPa,真空最高達89.6kPa以上,1、4循環(huán)水泵運行(1臺高速泵和1臺kPa,再加之“兩機一泵”運行時,2臺水塔淋水密度低速循環(huán)泵),循環(huán)水出口母管壓力保持在0.20降低,通風量增大,在負荷不變的情況下,凝汽器真MPa?？詹粫陆堤?估計在3kPa左右。(3)保持1、"2冷卻水塔塔池聯絡一次、二次(2)由于循環(huán)水流量的偏斜運行會造成沒有循門和循環(huán)水泵前池聯絡一次、二次門開啟。環(huán)水泵運行的機組冷卻水塔水位快速上升,出現溢(4)保持'1、"2機組循環(huán)水出口母管聯絡一流;另一臺循環(huán)水泵運行的水塔水位會快速下降,造次、二次門開啟。成缺水。根據2009年7月份1、"2機組循環(huán)水系(5)1、2冷卻水塔塔池水位在1.5~1.7m之間。統(tǒng)“兩機三泵”方式分析(水塔水位偏差10cm),1、(6)檢查關閉"1、2冷卻水塔旁路門。2水塔水位偏差不會超過25cm,若保持試驗前水(7)"機組啟動嘭3循環(huán)水泵運行(高速泵),位在1.7m左右,估計不會出現水塔溢流和缺水保持“兩機三泵”的運行方式,注意循環(huán)水泵出口壓現象。力和電流穩(wěn)定,水塔水位正常。(3)由于‘1、"2機組循環(huán)水系統(tǒng)沒有循環(huán)水流(8)41機組停止"1循環(huán)水泵運行(高速泵),量表根據中國華電集團公司動力技術研究中心保持2機組"3、4循環(huán)水泵“兩機兩泵”的運行方2009年7月1水塔性能試驗數據得知,單臺循環(huán)式。如果機組系統(tǒng)運行正常該方式下短時停留防水泵運行,流量為43776m3/h(設計流量33480止造成1、"2水塔水位發(fā)生較大偏差。m3/h),這樣,在單臺循環(huán)水泵運行的瞬間2臺機組(9)立即停止4循環(huán)水泵運行(低速泵),循環(huán)循環(huán)水流量平均減少35%。根據循環(huán)水泵工作原水出口母管壓力應不低于0.15MPa,密切注意監(jiān)視理,循環(huán)水泵不會過電流,1、"2機組真空將會下1、2機組真空下降速度。如果真空急劇下降,應降3kPa左右。立即啟動1循環(huán)水泵運行,監(jiān)視"1、2冷卻水塔水4)在負荷不變的情況下,由于機組循環(huán)水量位變化情況。的減少,將會造成機組排汽缸溫度的上升。根據真(10)如果1、"2機組真空能夠穩(wěn)定在82kPa空下降的程度和水塔冷卻效果的加強綜合分析比以上,1、"2冷卻水塔水位能夠保持穩(wěn)定,投入1較,估計排汽缸溫度會緩慢上升7℃左右,與夏季機4循環(huán)水泵聯鎖,就地檢查3循環(huán)水泵運行情況組排汽缸溫度42℃情況下進行了比較,不會造成機良好組排汽缸"3、"4、5、"6軸承振動增大。(11)如果“兩機一泵”運行方式能夠保持穩(wěn)定3.1.2該方案的危險因素分析運行,應根據循環(huán)水溫度及1、"2冷卻水塔掛冰情由于該方案目前沒有成功的運行經驗理論分況掛水塔擋風板,防止水塔嚴重掛冰。析缺少科學數據,筆者分析的危險因素如下3.2.2該方案執(zhí)行過程中的注意事項(1)1、"2機組真空下降較快,造成1臺機組(1)在啟、停循環(huán)水泵時,必須做好聯系工作,低真空”停機;派專人就地檢查循環(huán)水泵運行情況及出口蝶閥動作(2)由于水塔水位的不平衡,造成水塔出現溢情況。流和缺水現象;(2)循環(huán)水泵運行方式改變后,應就地檢查1(3)排汽缸溫度上升,造成機組"3、4、"5、6"2冷卻水塔水位變化,防止水位過高或大幅度降軸承振動增大;低,如果任意塔池水位升高而發(fā)生大量溢流或塔池(4)循環(huán)水泵啟、停時出口碟閥易出現卡澀,造水位降至12m以下,應立即恢復原方式運行。成循環(huán)水的倒流,“低真空”跳機。(3)當采用“兩機一泵”運行方式且任意機組真76華電技術第32卷空發(fā)生急劇下降并降至80kPa時,應立即恢復原運(6)做好防止機組跳閘的事故預想行方式。3.3“兩機一泵”方案的實施(4)當采用“兩機一泵”運行方式且任意塔池水2009年11月3日晚高峰后,利用1機組停機位升高發(fā)生大量溢流或塔池水位降至1.2m以下機會,對該方案進行了實施,實踐結果表明,該方案時,應立即恢復原方式運行。安全可靠,機組運行穩(wěn)定,成功實現了冬季循環(huán)水系(5)注意2臺機組排汽缸溫度及"3、4、"5、6統(tǒng)“兩機一泵”的運行方式,節(jié)約了廠用電。試驗軸瓦的軸承振動。前、后各種參數變化見表3表3試驗前、后各種參數變化負荷/真空/循環(huán)水壓/水塔水循環(huán)水泵凝汽器入、出排汽缸機組MW電流/A口水溫/℃沮/℃試前·1高速/4低·118086.600.201.7831212.00/20.407230587.190.2026812.00/22.0028.0試驗后3高速泵運行一230785.640.181.7315.0030.803.4“兩機一泵”方案實施后參數及節(jié)能效果分析聯。因此,在冬季“兩機一泵”運行方式下,其中1由于此次試驗在1機組停機時進行,1機組臺機組的2臺循環(huán)水泵停運,不能聯鎖備用,保證機負荷偏低,但從運行穩(wěn)定后的機組真空判斷,如果保組安全。對此,華電包頭公司將進行研究,盡量實現持2臺機組經濟真空82kPa以上,2臺機組負荷均1、2機組4臺循環(huán)水泵之間的聯鎖?？杀３衷?00MW以上,不但適合該地區(qū)冬季機組(2)何時啟動第2臺第3臺第4臺循環(huán)水泵真空的變化,也適應內蒙古電網冬季機組負荷率低的問題。此次試驗在低負荷下進行,機組的真空相的情況。今后將利用1機組小修啟動時對單泵運對較高,針對后面出現的機組負荷增加等情況及夏行方式下,1、2機組的最大負荷進行試驗。通過季運行等問題進行了研究,制訂1套措施指導運行歷年電網負荷和該地區(qū)的環(huán)境溫度該方式可在冬人員依次啟動第2臺第3臺第4臺循環(huán)水泵。季運行至少3個月以上。以全年發(fā)電量58億kW.h計,冬季2臺機保4結論證70%負荷運行3個月,節(jié)省1臺低速循環(huán)水泵功綜合上述分析可知,華電包頭發(fā)電有限公司對循率為例進行計算,則節(jié)能效果如下:環(huán)水泵電機進行高低速改造及冬季釆用“兩機一泵全年節(jié)約電量=2100×24×3×30=453.600的循環(huán)水優(yōu)化運行方式是成功的、可行的,節(jié)省了大(萬kW·h);量廠用電,降低了廠用電率取得了較好的經濟效益。全年節(jié)約電費=全年節(jié)約電量x電價=(編輯:王書平)4536000×0.2849=129.2306(萬元);全年降低廠用電率=全年節(jié)約電量÷全年總發(fā)作者簡介電量=4536000÷5800000000.08%。侯昭湖(1959-),男,山東泰安人,副總經理,高級工程3.5“兩機一泵”方案實施后存在的問題師,工學碩士,從事電廠安全生產管理方面的工作(1)循環(huán)水泵之間聯鎖問題。華電包頭發(fā)電有楊建平(1974),男陜西扶風人,工程師,從事汽輪機限公司循環(huán)水泵聯鎖為1、2泵互聯,3、"4泵互運行管理和節(jié)能管理方面的工作。(上接第61頁)再未出現明顯的漏水情況,說明該命。同時,建議通過進一步完善蝴蝶閥開關自動控處理方法是正確的。為了處理該缺陷,對引水系統(tǒng)制回路,更換行程開關及固定支架等,提高蝴蝶閥工進行了3次充放水,浪費了大量的時間、人力和物作的可靠性。力,僅放空引水系統(tǒng)棄掉的水量就少發(fā)電約5686編輯:白銀雷)kW·h。鑒于蝴蝶閥活門上的密封圈老化、磨損嚴重部分地方已開裂,且已接近自然壽命安全性已作者簡介大為降低,建議擇機更換,并盡量選用優(yōu)質的高彈沈春峰(1973-),男陜西渭南人,工程師,從事國際水性、耐久性的橡膠密封圈,提高止水的效果和使用壽電項目EPC及水力發(fā)電設備成套技術方面的工作。