循環(huán)水泵高、低速運行時(shí)機組的經(jīng)濟性比較

第18卷第10期廣東電力Vol. 18 No.102005年10月GUANGDONG ELECTRIC POWEROct. 2005文章編號: 1007-290X(2005)10-044-03循環(huán)水泵高、低速運行時(shí)機組的經(jīng)濟性比較霍鵬，李千軍，胡勇(廣東省電力試驗研究所，廣東廣州510600)摘要:在夏季循環(huán)水溫較高時(shí)，若循環(huán)水泵以低速低流量運行，則循環(huán)水泵在電能消耗降低的同時(shí)，汽輪機的真空也會(huì )降低。為了判別此時(shí)機組的經(jīng)濟性，在循環(huán)水泵高、低速兩種運行工況下，對循環(huán)水泵和汽輪機進(jìn)行了性能試驗并作了定量比較。結論是在循環(huán)水溫較高的夏季，盡管循環(huán)水泵高速運行時(shí)效率偏低，增加了廠(chǎng)用電量，卻能輸送更多的循環(huán)冷卻水到凝汽器，加大冷卻倍率，改善汽輪機真空，提高機組的出力，總體上提高了機組的經(jīng)濟性。關(guān)鍵詞:汽輪機;雙速循環(huán)水泵;經(jīng)濟性;性能試驗中圖分類(lèi)號: TK264. 12 .文獻標識碼: BComparison of economic efficiency of turbosets during high-speedand low-speed operation of circulating water pumpsHUO Peng，LI Qian-jun, HU Yong(Guangdong Power Test & Research Inst. ，Guangzhou 510600, China)Abstract: In summer when the temperature of circulating water is higher, low-speed and low-flow operation of circulatingwater pumps will lead to less power consumption but lower steam turbine vacuum. To analyze the economic efficiency ofturbosets at that time, performance tests of a circulating water pump and a steam turbine set were performed when the pumpoperated at high speed and low speed. Upon quantitative comparison, it is concluded that in summer when the temperatureof circulating water is higher, although the high-speed operation of the circulating water pump results in lower efficiency andmore auxiliary power consumption, it can feed more circulating cooling water to the condenser, increase circulating ratio,improve steam turbine vacuum, enhance the output of the set and the economic efficiency on the whole.Key words: steam turbine; dual-speed circulating water pump; economic efficiency; performance test作為火力發(fā)電廠(chǎng)的重要輔機，循環(huán)水泵消耗電則循環(huán)水泵在電能消耗降低的同時(shí)，汽輪機的真空能一般僅次于給水泵，消耗約1/10的廠(chǎng)用電量,也會(huì )降低。通過(guò)對云浮電廠(chǎng)4號機組和8號循環(huán)水因而對循環(huán)水泵進(jìn)行節能改造和合理運行是電廠(chǎng)節泵的性能試驗，可定量分析以犧牲汽輪機的真空換能工作的重點(diǎn)之一。雙速循環(huán)水泵使用雙速電動(dòng)取廠(chǎng)用電量的降低是否真正節能。機，可根據循環(huán)水溫和機組情況，改變電動(dòng)機定子繞組的接線(xiàn)方式，以改變泵組的轉速，得到適當的1設備簡(jiǎn)介循環(huán)水量，達到降耗目的。雙速循環(huán)水泵已在許多中國煤化工侖機是由上海汽輪機廠(chǎng)電廠(chǎng)運行使用。-般情況下，循環(huán)水溫較低時(shí)，循環(huán)水泵低速生產(chǎn).MYHC NMH G,汽輪機，型號N135-運行;循環(huán)水溫較高時(shí)，循環(huán)水泵高速運行。在夏13.24/535/535，配備兩臺循環(huán)水泵。8號循環(huán)水泵為48SAP-30型離心水泵，配用季循環(huán)水溫較高時(shí)，若循環(huán)水泵低速低流量運行，電動(dòng)機為YD710-1214型雙速臥式電動(dòng)機，循環(huán)水收稿日期: 2005-05-11泵組的部分設計參數如表1和表2所示。第10期霍鵬等:循環(huán)水泵高、低速運行時(shí)機組的經(jīng)濟性比較45表1循環(huán)水泵 部分設計參數在非設計轉速下得到的數據，應換算為以設計流量/(m*.h-1)揚程/m轉速，軸功率/kW效率/%轉速為基準的數據。相似定律的公式為:(r.min-1)17 00021.24811158η=η，Q'="Q19 000194851 12087. 8式中無(wú)角標的參數為試驗數據，下角標“0”的參20 00017.41 11684.9數為設計數據(no=485 r/min)，上角標“'” 的參數為修正后數據。應用相似定律，對將低速(426表2循環(huán)水泵 的電動(dòng)機部分設計參數r/ min)工況和高速(497 r/ min)工況下的泵轉速修額定轉速/正到設計轉速(485 r/min)時(shí)，相應的流量分別修速度類(lèi)型額定功率/kW(r'min- 1)設計效率/%正為20 225 m3/h和22 011 m3/h。高速1 2509694.4循環(huán)水泵在485 r/min 的設計轉速下，當流量低速79042693. 6為17 000 m3/h時(shí)，泵的設計效率為最高值88%。當流量大于17000m2/h時(shí)，根據設計的數據和效2循環(huán)水泵性能試驗率曲線(xiàn)，隨流量的增大，泵效率相應降低。8號循循環(huán)水泵的性能試驗參照SD140-85《泵站環(huán)水泵在低速和高速運行時(shí)的試驗效率，等于和略現場(chǎng)測試規程》。大于修正后流量所對應的設計效率。試驗分別在循環(huán)水泵高速運行狀況和低速運行在循環(huán)水泵低速低流量的工況下，由于換熱量狀況下進(jìn)行，循環(huán)水泵進(jìn)出水及凝汽器進(jìn)出水閥門(mén)的增大，在機組負荷由123 MW升高到135 MW均全開(kāi)，更改雙速電動(dòng)機的接線(xiàn)方式以改變8號循額定負荷時(shí)，汽輪機真空壓力降低了1 kPa，循環(huán)環(huán)水泵的運行轉速和循環(huán)水量。在循環(huán)水泵低速試水回水溫度亦有升高。驗期間，改變機組的負荷，以觀(guān)察真空的變化。兩種工況的試驗均持續30~40 min，在這期間循環(huán)3汽輪機性能試驗水泵運行平穩。汽輪機性能試驗參照GB8117-87《電站汽輪根據測量數據、設計數據和SD 140-85《泵機熱力性能驗收試驗規程》。站現場(chǎng)測試規程》中相關(guān)的公式，對循環(huán)水泵的性試驗的前提是機組運行正常，近期的汽輪機真能進(jìn)行計算，有關(guān)數據和計算結果匯總于表3?？諊烂苄栽囼灪细?。試驗時(shí)4號機組負荷、主再熱蒸汽參數、調門(mén)開(kāi)度、其他輔機運行狀況等方面基表38號循環(huán)水泵性能試驗數據及計算結果本不變，循環(huán)水進(jìn)水溫度基本不變，僅進(jìn)行循環(huán)水參數低速運行工況高速運行工況泵高低轉速切換，分別穩定運行1h進(jìn)行測試。循泵轉速/(r. min- 1)497主要參數和與循環(huán)水泵相關(guān)的試驗數據如表4循環(huán)水流量/(m°.h- 1) .17 76422 556所示。電動(dòng)機消耗功率/kW821. 031 276. 60試驗工況下，凝汽器的端差在4.5 'C左右，可揚程/m13. 2015.46.以認為凝汽器內換熱情況正常。泵效率/%根據所測得的試驗數據，計算出機組的試驗熱循泵出水溫度/C耗率，并進(jìn)行一類(lèi)和二類(lèi)修正計算，以排除兩個(gè)試機組負荷/MW123( 135)127驗工況下機組熱力系統(加熱器端差、抽汽壓損、真空壓力/kPa .-90(- 89)- 90系統中國煤化工差異，和主要運行參循環(huán)水回水溫度/C40. 8(41.5)39. 8數(YHCNMHG、再熱蒸汽溫度、再熱蒸汽壓損)與規定值的偏離對熱耗率的影響，修低速運行時(shí)，8號循環(huán)水泵的效率為84. 4%，正后的熱耗率才具有可比性。進(jìn)行二類(lèi)修正時(shí)，未高速運行時(shí)效率為80.1%。低速運行時(shí)消耗的廠(chǎng)進(jìn)行排汽壓力的修正，排汽壓力的變化導致的熱耗用電功率比高速運行時(shí)約少455kW。率的差異，可由此比較看出。46廣東電力第18卷表44 號機組熱力試驗數據在主蒸汽參數、機組負荷、機組運行狀況及循參數低速試驗工況.高速試驗工況環(huán)水溫等基本相同，真空嚴密性試驗合格，凝汽器主蒸汽壓力/MPa12. 0712. 08換熱正常的情況下，循環(huán)水泵高速工況下的排汽壓主蒸汽溫度/C528. 2524.4力比低速工況下的排汽壓力低約0.75 kPa。對試再熱蒸汽壓力/MPa2.4192. 421驗熱耗率進(jìn)行第二類(lèi)修正(不修正排汽壓力)后，循再熱蒸汽溫度/ C529. 4525.0環(huán)水泵高速運行時(shí)的機組熱耗率比低速運行時(shí)低給水溫度/C239.4239.3主給水流量/(t.h-)421.11422.5940 J/Wh，供電煤耗率降低了0.5 g/kWh。主凝結水流量/(t.h-1)333. 65336. 014結論排汽壓力/kPa8. 7978. 052發(fā)電機功率/MW132. 843133.330 38號循環(huán)水泵低速、高速運行時(shí)，泵效率分別廠(chǎng)用電功率/MW8. 94559. 384 3為84. 4%和80. 1%，電動(dòng)機消耗功率分別為821循環(huán)水進(jìn)水溫度/C28. 729. 1kW和1276 kW，循環(huán)水流量分別為17 764 m3/h循環(huán)水出水溫度C38. 837.2凝汽器端差/ C和22556m3/h。在額定負荷試驗工況下，8號循環(huán)水泵以低速計算不修正排汽壓力時(shí)的供電煤耗率的公運行和高速運行時(shí)，4號機組的排汽壓力分別為8.797kPa和8.052kPa，廠(chǎng)用電率分別為6.73%式為:和7.04%，第二類(lèi)修正后的熱耗率(不修正排汽壓29. 310X(1- - 7plmn ) 7ie η7b°力)分別為8 552.5 J/Wh和8 512.1 J/Wh，供電式中: bx-供電標準煤耗率，g/kWh; .標準煤耗率(不修正排汽壓力)分別為353.0HRi不修正排汽壓力的熱耗率，J/ Wh;g/kWh和352. 5 g/kWh。7 plant ;廠(chǎng)用電率;與低速運行相比，循環(huán)水泵在高速運行時(shí)，盡pipe管道效率;管泵效率偏低，且增加了廠(chǎng)用電量，但輸送更多的7b-鍋爐的試驗效率，取自鍋爐效率試循環(huán)冷卻水到凝汽器，加大了冷卻倍率，改善了汽驗報告。輪機的真空，提高了機組的出力，總體上提高了機熱力試驗結果見(jiàn)表5。組的經(jīng)濟性。因此，只要能明顯改善真空(如壓力提高0.75 kPa以上)，在循環(huán)水溫較高的夏季應選表54 號機組熱力試驗結果擇循環(huán)水泵高速運行。低速試驗工況高速試驗工況當機組的熱力系統汽水流向、設備運行狀況、132. 849 3.133. 330 3運行方式等方面出現變動(dòng)，機組的經(jīng)濟性出現正反8.945 59.3843兩方面的變化時(shí)，應進(jìn)行綜合考慮和計算，才能知8.052道這種變動(dòng)對機組的經(jīng)濟性的影響。試驗熱耗率/(J●W-1h-1)8 668. 58650. 6第一類(lèi)修正后的熱耗率/(J.W-1h-1) 8611.78 586.4參考文獻:第二類(lèi)修正后的熱耗率/(J.W-1h-1)8 552. 58 512.1(不修正排汽壓力)[1]郭立君.泵與風(fēng)機[M].第2版.北京:中國電力出版廠(chǎng)用電率/%6.737.04社，1996.供電標準煤耗率/(g.kW-1h-1)2]鄭體寬，熱力發(fā)電廠(chǎng)[M].北京，中國電力出版社，2000.353. 0352. 53].中國煤化工e發(fā)電機組4號機大修前熱力fHC N M H G電力試驗研究所，2004.循環(huán)水泵高速工況下的廠(chǎng)用電功率比低速工況[4]譚建坤.云浮發(fā)電B廠(chǎng)4號鍋爐大修前熱效率及空預器漏風(fēng)測試報告[R].廣州:廣東省電力試驗研究所，2004. .下的廠(chǎng)用電功率高約440kW,這與此次試驗中循環(huán)水泵高速、低速工況下的電動(dòng)機消耗功率之差.作者簡(jiǎn)介:霍鵬(1973-)，男，山東陽(yáng)谷人，汽輪機工程師，工(約455 kW)吻合。學(xué)學(xué)士，研究方向為火電廠(chǎng)節能。