濱?；痣姀S(chǎng)1000MW機組循環(huán)水泵選型方案的探討

機電工程技術(shù)2007 年第36卷第11 期經(jīng)驗交流)濱?；痣姀S(chǎng)1000MW 機組循環(huán)水泵選型方案的探討李波(廣東省電力設計研究院，廣東廣州510600)摘要:懈述和探討疾?；痣姀S(chǎng)100MW超超臨界機組直流供水系統采用-機兩泵和- -機三泵的循環(huán)水泵選型方案，提出年總費用最節省的優(yōu)化方案，為100MW超超臨界機組直流供水系統設計提供參考依據。關(guān)鍵詞: 100MW 超超臨界機組;循環(huán)水泵;選型優(yōu)化中團分類(lèi)號: TM621.7文獻標識碼: B文章編號: 1009-9492 (207) 1-0095-03循環(huán)水泵是電廠(chǎng)的主要輔機之一，也是電廠(chǎng)用電負荷井→排水溝→自流排水明槳-排水口→大亞灣。和節能的主要對象。按照水文氣象條件，合理地選擇循環(huán)2.2循環(huán)水泵選型水泵，使其在凝汽器冷卻水溫隨季節變化或機組負荷變化循環(huán)水泵選型分為一機兩泵和一機三泵兩個(gè)配置方案時(shí)，適應各種運行的工況，以提高循環(huán)水泵效率，降低水進(jìn)行比選，如表1。對循環(huán)水泵進(jìn)行方案比選時(shí)，按進(jìn)口泵電動(dòng)機消耗功率和發(fā)電煤耗，對節約能源是十分必要泵配進(jìn)口電機，國產(chǎn)泵配國產(chǎn)電機考慮。的。通過(guò)對濱?；痣姀S(chǎng)1000MW超超臨界機組供水系統循環(huán)水泵選型進(jìn)行闡述和探討，提出優(yōu)化方案和建議。表1循環(huán)水泵選型方案表1工程概述一機兩泵(單元制)一機三泵(單元制)(1)廠(chǎng)址概況.國產(chǎn)型進(jìn)口型新建濱?；痣姀S(chǎng)位于南海海域大亞灣東岸南部稔平半方案序號IN島，首期建設容量為2x1000MW超超臨界燃煤機組。電廠(chǎng)循環(huán)冷卻水采用直流供水系統，冷卻水水源為海水。2.3循環(huán)水泵房布t(2)水文氣象條件廠(chǎng)址地坪設計標高為4.50m，根據多年平均低潮位-電廠(chǎng)廠(chǎng)址處海域多年平均低潮位為-0.05m (黃?；?.05m計算出泵房吸水室相應設計低水位為-0.4S8m,考慮面，下同)，97%設計低潮位為-1.37m，最大潮差為水泵淹沒(méi)水深要求，泵房?jì)鹊讟烁邤M定為-9.00m。2.34m， 兩百年一遇設計高潮位為3.69m。 大亞灣海水水體循環(huán)水泵房地上部分布置- -般有兩種形式:室內布置含沙量很小，水質(zhì)良好，含氯度較高，平均為16.44%。和露天布置。室內布置的泵房間有上部建筑，進(jìn)水間設計表層海水最高溫度為34.5C，平均溫度為23.4C,夏季月.為敞開(kāi)式或帶頂棚的半敞開(kāi)式，泵房間和進(jìn)水間分別設置平均最高溫度為29.6C。屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，多年吊裝檢修用橋式起重機。由于有上部建筑防護，循環(huán)水平均氣溫為21.9,多年極端最高氣溫為38.3C。泵、電動(dòng)機、泵出口蝶閥等主要設備平時(shí)運行、維護和檢(3)海水循環(huán)冷卻水量1000MW超超臨界純凝式機組THA額定工況凝汽量為修條件較好，管理方便，設備、管道的防腐工作量、電氣設備的防護等級要求相對較低。但由于上部建筑增加了下1682.89/h，2x1000MW 機組夏季冷卻水量約為61.1m!/s,部結構承重，故土建投資增多;露天布置的泵房和進(jìn)水間冬季冷卻水量約為49.9m/s。無(wú)地上建筑，采用門(mén)式起重機，其臺數可減少。此外2循環(huán)水泵房設計方案1000MW機組循環(huán)水泵房的跨度和占地面積較大，采用露2.1供水系統概述天布置I中國煤化工腐和戶(hù)外電氣設備電廠(chǎng)2x1000MW 機組循環(huán)冷卻水供水方式采用單元制的防投 資增多。直流供水系統。其工藝流程為:大亞灣-引水明渠→泵房YHC N M H G環(huán)水泵房按無(wú)人值前池-→循環(huán)水泵房-→壓力供水管→凝汽器-→排水管→虹吸班設計，正常運行時(shí)只需必要的巡檢，運行維護工作周期收稿日期: 2007-08-0895經(jīng)驗交流 .機電工程技術(shù)2007年第36卷第11期褒22x1000MW 機組循環(huán)水乘房工藝設備表方案序號[、I規格數量循環(huán)水泵及電動(dòng)機Q-15.3m/h, H=l6m N-350kW， 戶(hù)外H型，IP55 4臺 Q10.2m3/h. H=16m N-2300kW, 戶(hù)外H型，IP556臺旋轉隗網(wǎng)B=2.sm, H=13.8mn, 鍘面進(jìn)水8臺=3.m, H=13.8m, 側面進(jìn)水,臺粗攔污柵B-3.4m, H=13.8m8個(gè)B-=5sm, H=13.8m6個(gè)閘門(mén)櫓鎳鉻臺金鑄鐵8窶鎳鉻合企鑄鐵套液近鋼閘門(mén)B-3.4m, H=6m, Q235A4襄B=55, H=4m, Q235A3套泵出口液挖蝶閥DN2800, PN=0.6MPa4套DN2400, PN=0.6MPa門(mén)式起重機P-60/15t, Lk=32m1臺P-40/10，Lla=28mI藝設備防魔陰極保護及恒電位儀壓力制管DN2800. Q233A!241DN2400 Q235A160t性:泵房?jì)绕渌迷O備規格數量差別不大,故不在表中列出，只計人投資總價(jià)。較短。另一方面循環(huán)水泵房地下結構深度較大，施工期較2.5循環(huán)水泵房結構長(cháng)，采用露天布置泵房，可以減少工程量，加快施工進(jìn).(1)一機兩泵方案度;設備方面，由于泵房地處海邊，循環(huán)冷卻水取用海泵房地下結構為1座鋼筋混凝土板式地下結構，包括水，空氣中含鹽募，無(wú)論是室內布置或露天布置，按海水.4臺水泵進(jìn)水流道。泵房下部進(jìn)水方向長(cháng)度為36.5m,寬介質(zhì)防腐要求選擇泵房?jì)裙に囋O備材質(zhì)是一致的，不存在.度為38.4m,深13.8m。室內或室外布置的區別。循環(huán)水泵房采用露天布置技術(shù)是(2)一機三泵方案可行的，還具有經(jīng)濟適用、節省投資的特點(diǎn)，實(shí)際中工程泵房地下結構為1座現澆鋼筋混凝土板式地下結構，可征詢(xún)建設方意見(jiàn)后確定。包括6臺水泵進(jìn)水流道。泵房下部進(jìn)水方向長(cháng)度為36m,2.4循環(huán)水泵房工藝設備寬度為46m，深13.8m。循環(huán)水泵房工藝設備包括鋼閘門(mén)、攔污柵及清污機、(3)泵房方案技術(shù)比較旋轉濾網(wǎng)、循環(huán)水泵、泵出口蝶閥、濾網(wǎng)沖洗水系統等。以泵房土建總體施工方法基本相同為前提，一機三泵循環(huán)水泵采用立軸抽芯式、固定轉速、固定葉片、單級斜方寨總的土建工程量大于一機兩泵方案，土建投資較大。流泵，水泵鈾承優(yōu)先選用無(wú)需外加軸承潤滑液的進(jìn)口陶瓷兩種方案的泵房下部結構在長(cháng)度和寬度方向的整體軸承或進(jìn)口賽龍軸承，系統簡(jiǎn)單，節約淡水用量。尺寸均超越了規范允許預留伸縮縫的最大限度，特別是對于大型取水建筑物，地下結構設計、施工都面臨著(zhù)一每臺機組設置2臺滿(mǎn)足最大循環(huán)冷卻水量50%容量的定的難度。施工設計時(shí)盡量減少泵吸水間端墻至側面進(jìn)循環(huán)水泵，每臺循環(huán)水泵出口設置液控止回蝶閥。泵房進(jìn)水濾網(wǎng)出口的距離，縮短流道長(cháng)度，可以明顯降低循環(huán)水間內設置側面進(jìn)水旋轉濾網(wǎng)、粗攔污柵和移動(dòng)式清污機水泵房的土建工程量和占地面積。在施工設計階段開(kāi)展等清淤設備，進(jìn)水流道人口配置檢修閘門(mén)。泵房間設置門(mén)循環(huán)水泵房進(jìn)水流道的水力性能模型試驗研究工作，提式起重機，用于起吊循環(huán)水泵和檢慘其他設備。設備規格出改善水泵進(jìn)水流道和吸水室的水流條件、消除或減弱見(jiàn)表2。.吸水室中可能出現的各種美渦(表面禍、水內渦和底部(2) 一機三泵方案鍋等)的工程技術(shù)方案和整流措施，進(jìn)而確定最優(yōu)的布每臺機組設置3臺滿(mǎn)足最大循環(huán)冷卻水量33%容量的置方案。一機三泵雖然比一機兩泵方案占地面積有所增循環(huán)水泵，設備配置形式與一機兩泵方案相似。設備規格加，但施工之間的差別應根據循環(huán)水泵房土建施工方式、見(jiàn)表2。施工難度和周期確定。(3)工藝設備方案技術(shù)比較3方案的選擇.從表2看出，一機兩泵方案系統簡(jiǎn)單，循環(huán)水泵等.(1)各方案靜態(tài)投資比較見(jiàn)表3。.主要設備數量較少:一機三泵方案進(jìn)水間設備數量較少，(2)選擇比選方案但其規格尺寸均比一機兩泵方案的稍大，其它輔助設備在均為國產(chǎn)泵或進(jìn)口泵的基礎上，從表3投資對比可材料數量較多，還需配置相應的控制設備，而且泵房?jì)却?中國煤化工并且設備數量多，運壓力管道重量、防腐工程量也比一機兩泵方案增加。僅行維YH的國產(chǎn)型方案，考慮從設備控制、維護運行的角度比較，- .機兩泵方案優(yōu)于到單CN M H G下國產(chǎn)系的制造技術(shù)-機三泵方案。還未成熟，并且也沒(méi)有工程實(shí)例，100MW 超超臨界機組I 96機電工程技術(shù)2007 年第36卷第11期經(jīng)驗交流表3靜態(tài)投資 比較表初期投資高出1703萬(wàn)元。從節能角度分析，電廠(chǎng)廠(chǎng)址處萬(wàn)元環(huán)境氣溫高，春秋孚與夏季平均氣溫相差不大，沒(méi)有嚴寒方案序號酷暑，當冷卻水進(jìn)水水溫較高時(shí)，一機兩泵供水系統水泵循環(huán)水泵設備及冬季也會(huì )按100%容量(工況B)運行。相比之下，一機安裝費1860>4-7440 885*6=5310 1400x6=8400三泵方案每臺機組根據負荷的變化和季節水溫在春秋、冬除循環(huán)水泵外的設季可投運2臺泵，也可投運3臺泵，運行管理靈活，并且備及安裝費2156后者較前者每年還可節約電費268萬(wàn)元。建筑工程費11471507靜態(tài)投資合計10676897312063 .表S靜態(tài)投資及動(dòng)態(tài)投資 比較表一機兩泵(單元制)一機三泵 (單元制)直接采用國產(chǎn)泵風(fēng)險太大，從安全可靠的角度亦不推薦。進(jìn)口型國產(chǎn)型因此循環(huán)水泵選型可在進(jìn)口一機兩泵和國產(chǎn)一機三泵方案中比選確定。前者初期投資比后者高出1703萬(wàn)動(dòng)態(tài)投資每年節省電費0268元，但投資主要差別是循環(huán)水泵，考慮到設備價(jià)格的不確定因素，因此有必要做進(jìn)一步動(dòng)態(tài)投資比較。對于-4結論及建議機兩泵和一機三泵方案，均考慮在一年中春、秋、夏季綜上所述，考慮到設備價(jià)格影響因案較多。并且泵組.(共9個(gè)月)投運水泵總容量的100%;但前者在冬季效率也存在-定的差異，濱?；痣姀S(chǎng)100MW超超臨界機(共3個(gè)月)投運工況A (水泵總容量的60%)或工況B組采用進(jìn)口-機兩泵方案和國產(chǎn)一機三泵方案各有利弊:前者初期投資較高，但系統簡(jiǎn)單，泵房占地面積小，進(jìn)口.囊4 節省電量計算表泵耐腐蝕性能、水力性能、水泵效率等技術(shù)方面比國產(chǎn)泵項目進(jìn)口一機兩泵方案國產(chǎn) 一機三泵方案優(yōu)越，若經(jīng)濟條件許可，建議采用進(jìn)口一機兩泵方案。但春秋、夏季運行工改2x32053x2110是從經(jīng)濟適用、安全可靠、提高國產(chǎn)化的角度講，如選用(每臺機循環(huán)水泵軸耗功宰，kw)國產(chǎn)泵，推薦采用一機三泵方案。因此在濱海電廠(chǎng)循環(huán)水冬季運行工況I況A: 1x25052x1788泵的選型過(guò)程中，應根據廠(chǎng)址及水文氣象條件，結合電(每臺機鐳環(huán)水泵軸耗功宰, W)I衣B: 2x3205費、年運行小時(shí)數及投資等進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟比較，確工倪A: 977122x1000MW機組年耗電量(10k.kWh)6205.65定最佳的設計方案。工況B: 7051參考文獻:年節省電童(10kkWh)工況B: 0845.35[1] 西北電力設計院，電力工程水務(wù)設計手冊[M].先京:中注:電費按0.317元/whit.四電力出版社，2005.[2]金邊，100W火電機組循環(huán)水系統選型鏍討[J].華東電(水泵總容量的100%)，而后者則投運水泵總容量的力，2004, 32 (10); 30-32.75%。2x1000MW機組按年運行小時(shí)數5500小時(shí)計算出節省電量見(jiàn)表4。比選方案靜態(tài)投資及運行費用經(jīng)濟(動(dòng)作者簡(jiǎn)介:李波，男，1976年生，陜西人。大學(xué)本科，工程態(tài)投資)比較見(jiàn)表5。師。研兗領(lǐng)域:電廠(chǎng)水工工藝、給排水及消防。已發(fā)表論文2篇。從表4可知，進(jìn)口一機兩泵方案比國產(chǎn)一機三泵方案(編輯:王智圣)(上接第34頁(yè))才能使企業(yè)在未來(lái)的競爭中保持優(yōu)勢。scriplore [] . TRIZ Jurnal, 1998， (12): 13-17.4結論[3] 丁俊式，韓玉啟，郟稱(chēng)德.創(chuàng )新問(wèn)題解決理論-TRIZ研究鰾述[J] .科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，2004，25 (1): 53-60.產(chǎn)品的生命周期(成熟度)判定對于企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)4] Uterback J. Mastering the dynanmics o innovation [M} .決策起到重要影響，如產(chǎn)品處于s曲線(xiàn)的引人期時(shí)，應對Harvard Business School Pres, 1993.其結構、參數進(jìn)行優(yōu)化，使其盡快成熟及推向市場(chǎng);處于[S]沈菲。2004年洗衣機市場(chǎng)淺析[J] .家電科技, 2004,成熟期和退出期時(shí)，則在保持現有利潤的同時(shí)，開(kāi)發(fā)新-(12); 24-25.代產(chǎn)品系統，以贏(yíng)得未來(lái)市場(chǎng)。[6] 慧兵市場(chǎng)研究報告, 2005年中國洗衣機行業(yè)研究咨詢(xún)報告中國煤化I:/3/0/90..[1]周三多，蔣使，陳傳明.管理原理[M].南京:南京大學(xué)出版社，1998.第一fYHCN M H G解人，博士研究生。研[2] Michael s. Slocum Technolgy Maturity Uosing S-ourve De-兗領(lǐng)域;新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)產(chǎn)品創(chuàng )新理論研究。(編輯:粱到)97