Vol. 29 No. 4河北電力技術(shù)第29卷第4期Aug. 2010HEBEI ELECTRIC POWER2010年8月300 MW供熱機組雙機組單循環(huán)水泵運行分析Analysis on Double Units Single Circling Water Pump Operationon 300 MW Heating Units安志勇',李寧”,王紅兵’,張林茂3(1.河北國華滄東發(fā)電有限公司,河北 滄州061113;2.河北省電力研究院，石家莊 050021;3.河北衡豐發(fā)電有限責任公司,河北衡水053000)摘要:計算2臺機組單臺循環(huán)水泵的帶負荷能力,分析2臺循環(huán)水泵切換時對機組安全性的影響，通過在某電廠的試驗2雙機組單臺循環(huán)水泵運行帶負荷能力驗證2臺機組單臺循環(huán)水泵運行方式具有可行性,認為該運機組正常運行時,低壓缸排汽通過循環(huán)水冷卻行方式節(jié)能潛力可觀。凝結(jié),進入凝汽器的不凝結(jié)氣體被真空泵抽出。因關(guān)鍵詞:供熱機組;循環(huán)水泵;單泵運行;節(jié)能降耗此,循環(huán)水流量直接制約機組低壓缸和機組的運行Abstract: This paper calculates the load capability of the two狀態(tài)。當機組在供熱期間運行時,大量蒸汽被抽出units single cireling water pump, analyzes the influence on u-nit safety during switching between two circling water作為供熱汽源,其進人凝汽器的比例大大減少。按pumps. Through test in some power plant, the mode is prac-照機組熱平衡圖,在機組大負荷供熱期間,其低壓缸ticability that single circling water pump operates in two u-排汽僅為純凝汽工況的20%左右,2臺機組總排汽nit,and considers that this operation mode can save energy量約50%純凝汽工況,與單臺機組單臺循環(huán)水泵運markedly.行工況類似。Key words: heat- supplying units; circling water pump; single2.1 計算思路pump operation; energy saving and cost reducing凝汽器內(nèi)部的熱交換情況是復雜的過程工況，中圖分類號:TM621為了簡化計算,將凝汽器的換熱理解為理想狀態(tài),即文獻標志碼:B文章編號:1001 - 9898(2010)04 -0031 -03忽略機組排汽狀態(tài)變化的暫態(tài)過程以及循環(huán)水在進出口的溫差漸變過程。此種計算是半定量計算,并1概述且這樣的計算相對保守。近年來,300 MW等級供熱機組大量涌現(xiàn),大大按照正常運行工況進行計算,低壓缸排汽壓力臧少了城市內(nèi)部冬季采暖小鍋爐的數(shù)量,減少了城按照機組低真空報警值(12kPa),相應(yīng)排汽溫度為市二氧化碳的排放，同時改進了國家能源利用結(jié)構(gòu)，飽和溫度,凝結(jié)水溫度不考慮冬季運行的過冷度。提高了燃料的利用效率。一般來說，300 MW機組利用凝汽器的熱量平衡計算,可以計算出這種工況的主要形式有:亞臨界、一次中間再熱、兩缸兩排汽下的機組最大排汽量。(或三缸三排汽).采暖抽汽凝汽式、濕冷汽輪機。機對于機組的純凝汽工況,通過計算排汽量與機組一般設(shè)置八段非調(diào)整回熱抽汽,分別供給3臺高組相應(yīng)設(shè)計工況比對,可以確定機組的安全運行負壓加熱器.1臺除氨器及3臺低壓加熱器用汽,其中荷;對于機組的供熱工況,可以根據(jù)機組的供熱工況五段抽汽同時供應(yīng)采暖抽汽。機組真空相關(guān)系統(tǒng)一(見圖1)確定不同排汽量對應(yīng)的機組最大負荷,用般配有2臺全容量循環(huán)水泵、2臺全容量真空泵等以量化機組的安全運行負荷。附屬設(shè)備及系統(tǒng)。為達到節(jié)能降耗的目的,在冬季通過汽輪機熱力特性,可以查到機組在不同負供熱期間,電廠300 MW等級的供熱機組可采取雙中國煤化工數(shù),各典型負荷機組單臺循環(huán)水泵運行的方式。.下的CNMHG收稿日期:2010-03 -08作者簡介:安志勇(1969- ),男，工程師.主要從事電廠現(xiàn)場運行管理工作。，31●Vol.29No.4.河北電力技術(shù)第29卷第4期Aug. 2010HEBEI ELECTRIC POWER2010年8月G=200 t/h高可以帶300X 80.9%=242.7 MW電負荷;機組1100 EG= 300 t/h\在供熱工況時,按照454.5 t/h的安全排汽量,查詢1000 G.=500 t/hyis900 G.=400 thy(G.=100 t/h圖1可以得到機組最大安全運行負荷為308MW.G= 500 t/hG=90t/h32臺循環(huán)水泵切換時的機組安全性G..=0t/h600! G= 400 t/h單臺循環(huán)水泵運行工況發(fā)生跳閘后,另一臺循500C-200/ G。-抽汽量環(huán)水泵聯(lián)鎖啟動。單臺循環(huán)水泵單獨穩(wěn)定運行流量400G排汽量約17640t/h,運行循環(huán)水泵跳閘,備用泵聯(lián)鎖啟動80160240320400功率/W過程中,循環(huán)水流量迅速減少,之后備用泵啟動后流圖1300 MW機組供熱工況量逐漸恢復。經(jīng)試驗,300 MW機組在循環(huán)水泵聯(lián)表1各種工況 下的機組排汽量鎖跳閘到循環(huán)水流量恢復至17 640 t/h約需要25負荷低壓缸排汽量主蒸汽流量 凝結(jié) 水溫度s,其中循環(huán)水倒流時間約10 s,平均倒流流量為/(●h-)/(t.h-1)/C5 500 t/h。100%額定功率55492035.675%額定功率423. 8666. 5為了考驗機組安全性,按照最惡劣工況進行計50%額定功率300. 16438. 5算,循環(huán)水平均倒流流量為5500 t/h,低壓缸排汽30%額定功率193. 04266. 02壓力取汽輪機跳閘值(20kPa),排汽溫度為相應(yīng)壓額定抽汽工況131最大抽汽工況100. 81 02535. 6力下的飽和溫度60C;循環(huán)水倒流進人凝汽器溫度2.2機組允許排汽量計算及評 價為35.6 C,離開凝汽器的最高溫度為20 kPa對應(yīng)按照機組設(shè)計，循環(huán)水系統(tǒng)運行于0.17 MPa的飽和溫度。利用前述的凝汽器熱量平衡計算,可以壓力,循環(huán)水進入凝汽器的水溫為20 C ,循環(huán)水排計算出這種工況下的機組最大排汽量.在小于這個排出凝汽器允許達到的最高溫度為12kPa(報警值)對汽量的情況下,可以認為循環(huán)水泵聯(lián)動是安全的。應(yīng)的飽和溫度49.4 C ,循環(huán)水最高溫升為49.4 C-循環(huán)水泵切換過程中:Q.=5500 t/h;ig=251. 174 kcal/kg(水塔豎井靜壓0. 12 MPa.60 C);20 C=29.4 C.i= 149 kcal/kg(0. 12 MPa、 35. 6 C); is =根據(jù)熱平衡方法,計算凝汽器最大排汽量:2 609. 86 keal/kg(20 kPa時的飽和蒸汽焓),ie=Q_- : Q.X(i-i)(1)149 kcal/kg(20 kPa、35. 6 'C),代 入式(1)可以計算ie-ie式中:Q。為低壓缸排汽流量,t/h;Q,為循環(huán)水流出:Q.=228 t/h.量,17 640 t/h;is為循環(huán)水進水焓(0.17 MPa.20 C針對供熱工況,結(jié)合圖1,查得228 t/h排汽流時,焓值為84. 02 kJ/kg);iz 為循環(huán)水退水焓(0.17量對應(yīng)的最大電負荷為245 MW。由計算數(shù)據(jù)可MPa、49.4 C ,焓值為206. 88 kJ/kg);ia為低壓缸知,機組在單臺循環(huán)水泵切換時,可以保證最大負荷排汽焓(12 kPa對應(yīng)飽和溫度,焓值2591 kJ/kg);245 MW時機組安全運行。ia為凝結(jié)水焓(12 kPa.49.4 C時,焓值為206. 7綜上可知,300MW機組在純凝汽工況和抽汽kJ/kg)。工況下,均可以安全穩(wěn)定的運行在240 MW以下。將式(1)代人數(shù)據(jù),計算單循環(huán)水泵運行對應(yīng)的42臺機組運行單臺循環(huán)水泵試驗低壓缸最大排汽量:Q.=908.97 t/h機組THA工況的低壓缸排汽量為554 t/h,其在某電廠進行2臺機組運行1臺循環(huán)水泵的帶他幾個典型工況下的低壓缸排汽量均小于THA工負荷試驗。試驗前,2臺機組在分別進行了2臺循況的排汽量。單泵循環(huán)水的冷卻能力大于低壓缸排環(huán)水泵的啟停和切換試驗,最終維持每臺機組單臺汽量,單臺機組在任何工況下均可以使用單臺循環(huán)循環(huán)水泵運行。2臺機組負荷均為200 MW,共帶水泵運行。60 (中國煤化工進口循環(huán)水溫度當2臺機組使用單臺循環(huán)水泵冷卻時,平均每約I.MHCNMHGC,凝結(jié)水溫度臺機組可以安全承受Q./2的排汽量,約為454. 521.85心,c口饑出達1用優(yōu)至平一致。t/h。機組在純凝汽工況下,通過差值運算，可以計試驗開始,直接停運1臺機組循環(huán)水泵。停泵算單臺機組帶最大負荷率為80. 9%。單臺機組最瞬間,該機組凝汽器出口循環(huán)水溫度快速上升,約1●32●Vol. 29 No. 4河北電力技術(shù)第29卷第4期Aug. 2010HEBEI ELECTRIC POWER2010年8月min后穩(wěn)定,機組運行正常;另外1臺機組運行情況元/kWh計算,可以節(jié)約的資金為77.76萬元。如較穩(wěn)定,工況變化較平緩,約2 min后,2臺機組運果2臺機組僅運行單臺循環(huán)水泵,這將較正常運行行工況基本穩(wěn)定,機組的真空幾乎沒有變化,凝結(jié)水方式節(jié)約3臺循環(huán)水泵的耗電量,其直接費用將達溫度由試驗前的21.83 C上升到試驗后的26. 89到233萬元,其節(jié)能潛力非?？捎^。C。機組工況穩(wěn)定后,2臺機組同時將電負荷增加到6結(jié)束語230 MW,2臺機組運行情況穩(wěn)定,各項指標正常。機組切換到單臺循環(huán)水泵運行后,每臺機組的經(jīng)過供熱機組冬季運行工況采用雙機單泵的運循環(huán)水流量減小,循環(huán)水溫升由原來的9 C左右上行方式的半定量計算和現(xiàn)場實踐,當機組電負荷小升到17C左右,機組真空沒有變化,而凝結(jié)水溫度于240 MW工況時,2臺機組運行單臺循環(huán)水泵可相應(yīng)上升了5C,凝結(jié)水過冷度減小，機組冷端損失以保證機組的穩(wěn)定運行,并且在循環(huán)水泵事故切換也大幅度減小,這對機組的經(jīng)濟運行是有利的。過程中不會造成2臺機組跳閘的危險工況。此種運5雙機組單臺循環(huán)水泵運行的節(jié)能潛力行方式節(jié)能潛力巨大,雙機組單循環(huán)泵運行方式每年可以節(jié)約至少77. 76萬元直接費用,如采用雙機據(jù)往年統(tǒng)計,城市冬季供熱時間- -般為4個月，組單循環(huán)泵運行方式,最大的節(jié)能潛力可以達到平均負荷率約75%。按照每臺循環(huán)水泵額定功率233萬元。通過雙機組單循環(huán)泵的運行方式研究和1 200 kW,單臺循環(huán)水泵運行時間3個月計算,相實踐,為北方冬季供熱機組的節(jié)能降耗工作提供了對于單機組運行2臺循環(huán)水泵,每臺機組的直接節(jié)理論和實踐經(jīng)驗。能達到259.2萬kWh,按照機組廠用電價格0. 30本文責任編輯:王洪娟(上接第30頁)距離保護算法仿真模型對電力系統(tǒng)故障進行研究的方程模型計仿真得到的測量阻抗在阻抗圓中的結(jié)方法,為距離保護的設(shè)計和動作行為的分析提供了果。仿真采用短數(shù)據(jù)窗和長數(shù)據(jù)窗2種算法進行仿-種新的手段。仿真結(jié)果表明，該模型和方法適用真,圖6中粗圈劃線為短時窗算法計算得到的短路可行。利用該算法仿真系統(tǒng),還可以進一步分析微阻抗軌跡,細點劃線為考慮補償系數(shù)后的長時窗算機保護距離算法的誤差來源.濾波性能及各種因素法計算得到的短路阻抗軌跡。從圖6中可以看出,2對微機距離保護算法的影響，比較算法的計算精度種算法得到的結(jié)果都是正確的”。和計算速度等。0}-參考文獻:[1]羅洪廣.微機保護算法綜合性能分析[D].成都;西南交通大學,2006.50--[2]張福生,吳秋瑞，張建成.等.電力系統(tǒng)微機保護的MATLAB仿真插值算法[J].微計算機信息.2006.2(02)272-274.3]程剛,張沛超.基于Matlab和ATP的微機距離保護動態(tài)仿20}--真.繼電器[J],2006 ,34(22).5-8. .4] 梁振鋒.楊曉萍,高立剛。等.基于LabVIEW的微機保護仿真.電力系統(tǒng)及其自動化學報[J].2008.20(4);120-124. .-30-20-1001020305] 劉強.基于Matlab的微機保護原理教學仿真平臺[J].電氣.電子教學學報。2007.29(3) :95-98.圖6V.W相阻抗繼電器測量阻抗軌跡6]李越冰.微機距離保護若干問題研究及其仿真培訓系統(tǒng)的實現(xiàn)4結(jié)論[D].保定:華北電力大學，2008.借助于MATLAB的電力系統(tǒng)工具箱建立了電[7] 陳皓.微機保護原理及算法仿真[M].北京:中國電力出版社，2006. .力系統(tǒng)的仿真模型,利用仿真數(shù)據(jù)，根據(jù)輸電線路微機距離保護常用的算法編寫程序,形成了利用微機中國煤化工責任編輯:丁力MHCNMHG奉獻清潔能源.建設(shè)和諧社會●33●