間接空冷機組循環(huán)水系統的啟動(dòng)

第36卷第12期華電技術(shù)Vol.36 No. 122014年12月Huadian TechnologyDec.2014間接空冷機組循環(huán)水系統的啟動(dòng)高運，陳云峰,金紅偉(華電重工股份有限公司,北京100160)摘要:通過(guò)分析間接空冷機組循環(huán)水系統的水阻特性,結合循環(huán)水泵的運行模式，對間接空冷機組循環(huán)水系統的啟動(dòng)模式和旁路運行模式進(jìn)行了論述?？蔀殚g接空冷系統的啟動(dòng)和運行提供理論依據和借鑒。關(guān)鍵詞:間接空冷機組;旁路閥;水阻;循環(huán)水泵;冬季啟動(dòng)中圖分類(lèi)號:TM 621文獻標志碼:B文章編號:1674 - 1951(2014)12 -0062 -04.揚程。0引言旁路開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程中,循環(huán)水系統瞬間會(huì )產(chǎn)間接空冷系統相比直接空冷系統具有機組背壓生波動(dòng)很大的壓力,對操作人員的經(jīng)驗和水平有非低.運行穩定、無(wú)噪聲、運行費用低、受環(huán)境風(fēng)影響較常高的要求,因此不推薦手動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉旁路。循小等優(yōu)勢,近一段時(shí)間,越來(lái)越多的電廠(chǎng)“開(kāi)始采用間環(huán)水系統投運后,旁路閥功能組應處于自動(dòng)狀態(tài),旁接空冷系統作為機組冷卻方式。本文結合華電喀什路投運數量根據邏輯判斷自動(dòng)實(shí)現。電廠(chǎng)的實(shí)際運行情況，從理論上對于間接空冷系統2華 電喀什電廠(chǎng)間接空冷系統概況旁路與循環(huán)水系統的配合啟動(dòng)進(jìn)行論述。華電喀什電廠(chǎng)二期2 x350MW( *5, *6)機組采1間接空冷系統旁路的作用和選擇用表面式凝汽器間接空冷系統,冷卻設備為帶垂直間接空冷系統啟動(dòng)前需要對整個(gè)系統管道和水布置的全鋁制空冷散熱器的自然通風(fēng)冷卻塔。該工箱進(jìn)行灌水,當膨脹水箱液位達到正常液位時(shí),可以程2臺機組共設1座間接空冷塔,間接空冷塔用作認為整個(gè)系統已經(jīng)充滿(mǎn)水。此時(shí)所有扇區尚未充主機排汽和汽動(dòng)給水泵小汽輪機排汽冷凝。水,扇區進(jìn)、出口閥門(mén)均處于關(guān)閉狀態(tài),循環(huán)水無(wú)法間接空冷系統采用擴大單元制，每臺機組配2建立回路。設置旁路及旁路閥的作用就是在循環(huán)水臺循環(huán)水泵(雙速電機) ,2臺機組共配置4臺循環(huán)系統啟動(dòng)初期,通過(guò)旁路建立水循環(huán)回路。水泵,循環(huán)水泵設置在空冷塔出口冷水側。全塔分為便于操作和維護,循環(huán)水旁路通常布置在扇為12個(gè)扇區,每臺機組各6個(gè)扇區,2臺機組扇區區進(jìn)、出管道上。旁路的數量和規格應根據水阻來(lái)間隔布置。全塔共設置4個(gè)旁路閥,每臺機組2個(gè)。確定,一般每座空冷塔設置4個(gè)旁路,旁路規格與扇每個(gè)扇區進(jìn)、出水管道上均布置有壓力變送器和區管道一致。旁路選型時(shí)應使旁路的水阻與管束的PT100測溫元件,這些儀表對以后的運行監控和性.水阻相匹配,保證循環(huán)水泵在扇區未投運或部分投能分析有著(zhù)重要意義。運的條件下,水泵揚程處于設計點(diǎn)附近。由于旁路循環(huán)水泵設計點(diǎn)參數見(jiàn)表1,循環(huán)水泵性能曲中水流速較高,局部水阻較大,大多數情況不需要額線(xiàn)和表面式凝汽器的水阻曲線(xiàn)如圖1 ~圖3所示。外設置孔板。機組運行時(shí),旁路閥開(kāi)啟數量需要與扇區投運3不同運行工況下的系統水阻數量相匹配。需要考慮的因素包括循環(huán)水泵運行模間接空冷系統水阻與循環(huán)水泵投運數量、高低式、扇區和旁路的流量分配、循環(huán)水系統水阻和水泵速模式、扇區投人數量、旁路閥開(kāi)啟數量等因素相表1循環(huán)水 泵設計中國煤化工項目單位兩臺泵高速fYHCNMHG單臺泵低速設計流量m3/h37 9001895022 80011400流量百分比005(503(關(guān)。為了確定0~6個(gè)扇區投入條件下旁路閥允許收稿日期:2014-08 -07.開(kāi)啟或關(guān)閉的狀態(tài),需要對各種工況下整個(gè)系統的第12期高運,等;間接空冷機組循環(huán)水系統的啟動(dòng).:63●壓力表安裝位置的估算值。兩臺泵高速運行工況r = 490 r/min289v= 18 950 m3/h下， 各種運行方式下凝汽器 人口壓力均在0.6 MPah= 20.5 m20附近,凝汽器承壓水平較高。(3)從水阻和泵設計點(diǎn)的符合情況來(lái)看:12L901)兩臺泵高速運行和兩臺泵低速運行與設計點(diǎn)比較接近，是較合理的運行工況;6C2)單泵高速運行時(shí)一些工況存在過(guò)載風(fēng)險,3C水阻在泵揚程曲線(xiàn)的范圍之外,水泵效率很低,是否可以使用需要得到循環(huán)水泵廠(chǎng)家的確認;600 I3).單泵低速運行雖然無(wú)過(guò)載風(fēng)險,但與設計點(diǎn)三1200偏離較遠,泵效率較低,不推薦作為長(cháng)期運行使用。8004003744 7488 11 23214 97618720 22 464 26 2084循環(huán)水 系統及空冷系統推薦啟動(dòng)方式9v//m3.h-)4.1機組 冬季啟動(dòng)運行的防凍保護圖1循環(huán)水泵性能曲線(xiàn)(高速)23「r= 370 r/min該項目為兩機- -塔, *5 機組先投人運行, *6機9v= 11 400 m3/h組暫未投運。冬季冷態(tài)啟動(dòng)注意事項及過(guò)程如下。8Fh= 14.5 m(1)"6機組百葉窗應處于全關(guān)狀態(tài)。3-(2)對泵運行方式的分析可以看出，推薦的循0-環(huán)水泵安全運行方式有兩種:一是兩臺泵高速運行，二是兩臺泵低速運行。0F(3)空冷塔冬季運行時(shí),推薦全流量全扇區投瓷人運行，,推薦的啟動(dòng)方式為兩泵高速運行。只有大0t流量循環(huán)水通過(guò)空冷塔才能保證循環(huán)水進(jìn)、出口溫差較小，在保證出水溫度高于20 C的條件下，需要30-的熱水溫度不至于過(guò)高。在冬季如果采用較小的循55 t環(huán)水流量,同等熱負荷下,在保證冷水溫度不低于防27905580 8370 11 160 13950 16 74019 530凍溫度的條件下,需要有更高的熱水溫度。一旦空9/(m3.h-)冷塔內空氣溫度不能維持在較高的水平,則熱水溫圖2循環(huán)水泵性能曲線(xiàn)(低速)度不能維持，進(jìn)而冷水溫度也無(wú)法維持。130p由于該項目全塔已經(jīng)有6個(gè)扇區處于關(guān)閉狀態(tài)110-冷卻水100%流量=37929.3 m3/h(*6機組),如果*5機組僅有部分扇區處于運行狀冷卻水進(jìn)口溫度=5.4 C9(熱負荷=473 789 kW態(tài),塔內流場(chǎng)和溫度場(chǎng)會(huì )極度不均勻，投運的扇區中局部管束有冰凍的風(fēng)險。因此,原則上推薦全扇區50(設計點(diǎn)投入運行。(4)在熱負荷較小的條件下,減少扇區投人數量可以提高循環(huán)水水溫,但考慮到空冷塔內部流場(chǎng)50 60 70 80 90 100110120130140150在僅部分扇區投入的條件下會(huì )極度不均勻,因此在流量百分比1/%僅部分扇區投人運行的條件下應密切關(guān)注扇區管束圖3凝汽器水阻 曲線(xiàn)的局部溫度，確保扇區不發(fā)生局部?jì)鼋Y現象。水阻分別進(jìn)行計算,確保循環(huán)水泵不出現過(guò)載和管(5)對于開(kāi)啟旁路閥運行模式,由于會(huì )降低進(jìn)束內水流速不超速。表2~表5為各工況下系統水人管中國煤化工防凍,因此在冬季運行阻的計算值(高速工況設計揚程為20. 5m,低速工中不YHCNM H G戰。況設計揚程為14. 5m)。4.2啟動(dòng)流程(1)表中灰色區域,換熱管內流速超速，當系統(1)系統就緒。膨脹水箱處于非低液位,緊急運行在灰色區域時(shí),需要開(kāi)啟旁路閥。放水閥關(guān)閉,膨脹水箱溢流閥關(guān)閉,旁路閥就緒,百(2)循環(huán)水泵出口壓力為根據膨脹水箱液位和葉窗全關(guān),扇區進(jìn)、出口閥門(mén)就緒,扇區排水閥就緒,.64●華電技術(shù).第36卷表2兩泵高速工況下系統水阻的計算 值項目單位數值扇區投運數量652旁路閥開(kāi)啟數量>0循環(huán)水實(shí)際流量m'/h 37900 39818 40831 38 80640264 37286 39 49935 24438 536 3 ? 082 37 213 27 63 735 526循環(huán)水實(shí)際揚程a 20.5 19.6 19.2 20.1 19.4 20.8 19.8 21.7 20.2 23.0 20.8 24.9 21.5管束中水平均流速m/s 1.70 1.29 0.93 1.44 1.01 1.64 1.12 超速1.23 超速1.38 0 0空冷塔總水阻kPa 688474980108895153 108188 124凝汽器總阻力(查曲kPa 10257706459664634654線(xiàn)塔外管系總水阻(估kPa 6(10384I33137263532算循環(huán)水系統總阻力kPa 199 191186196 189202193 211197224 202242209凝汽器入口壓力(估MPa 0. 5640.555 0.55 0. 560.553 0.567 0. 5570. 5760. 5610. 5890.567 0. 6080. 574算)結論可用可用可用可用 可用可用可用不可用可用不可用可用表3兩泵低速工況下系統水阻的計算 值個(gè)01m'/h296012794425700291833110)1275133()31624983292252150227873n13.0 13.4 14.03.112. 513.5 12.7 14. 213. I15.213.4m/s 1.33 1. 521.731. 20.861.44 0.951.651.0576)07850)311kPa3936433:41292219I721182312kPa .127130136122131124138148「用可用表4單泵高速工況下系統水阻的計算 值m'/h280562710925729274528889268702:4722525327873227542708711.7 12.7 14. 111.910.912.911.3 14. 517.012.7m/s 1.26 1. 471. 731.210.791.40 0. 881.681. 00714:755372凝汽器總阻力(查曲.34中國煤化工24THCNMHG!7201311413717106126110141116165過(guò)載風(fēng)險可用可用 .可用過(guò)載風(fēng)險可用過(guò)載風(fēng)險可用過(guò)載風(fēng)險 可用第12期高運,等;間接空冷機組循環(huán)水系統的啟動(dòng).65●表5單泵低速工況下系統水阻的計算 值項目單位數值扇區投運數量個(gè)30旁路閥開(kāi)啟數量1循環(huán)水實(shí)際流量m'/h227942191120648B185012177123257203502271918222222026循環(huán)水實(shí)際揚程8.0 8.6 9.410.8.8.77.79.68.110.98.5管束中水平均流速m/s 1.02 1.19 1.39 1 681.12 0.711.320. 80空冷塔總水阻kPa10198503653448凝汽器總阻力(查曲線(xiàn))1:122塔外管系總水阻(估算)914循環(huán)水系統總阻力788475)37106結論可用可用.充水泵就緒。投入運行數量可以是6個(gè)、5個(gè)和4個(gè)。(2)關(guān)閉扇區進(jìn)、出口閥門(mén),關(guān)閉扇區排水閥,5結論打開(kāi)2個(gè)旁路閥。(3)同時(shí)啟動(dòng)2臺循環(huán)水泵,2臺循環(huán)水泵處于該電廠(chǎng)間接空冷系統運行-段之間后,對系統運高速運行方式。行情況進(jìn)行了跟蹤。由循環(huán)水泵進(jìn)、出口壓力可以看(4)循環(huán)水溫度大于40 C時(shí),允許開(kāi)始向第1出,系統實(shí)際運行水阻與計算水阻吻合性非常好。個(gè)扇區充水。循環(huán)水泵曾單臺高速運行,未出現過(guò)載現象,但(5)啟動(dòng)扇區“充水”程序,逐一向扇區充水。電流較高。單臺泵高速運行時(shí),從電流推算循環(huán)水如果控制系統未就緒,在手動(dòng)充水過(guò)程中必須注意泵效率為70%左右,效率很低,能耗較大。以下幾點(diǎn)。通過(guò)對循環(huán)水系統的水阻計算,分析總結如下。1)膨脹水箱液位達到充水液位時(shí),才允許向(1)循環(huán)水泵推薦采用雙速泵,單泵低速運行扇區充水。時(shí)有利于保護循環(huán)水泵,在機組低負荷運行時(shí)可以2)扇區充水后膨脹水箱液位必須高于最低液降低能耗。位,一旦液位過(guò)低,應及時(shí)向膨脹水箱補水。(2)循環(huán)水泵不宜單泵高速運行。雖然華電喀3)一.旦充水過(guò)程出現故障,應馬上關(guān)閉扇區什電廠(chǎng)單泵高速運行未出現問(wèn)題,但對于配置3臺進(jìn)、出口閥門(mén),打開(kāi)扇區排水閥,對扇區進(jìn)行放水。循環(huán)水泵的600MW機組,如果單臺泵高速運行,過(guò)(6)出于防凍保護的考慮,充水后的扇區應處載風(fēng)險會(huì )增大。于“自動(dòng)”模式。如果此時(shí)控制系統未就緒,在手動(dòng)(3)循環(huán)水泵宜布置在循環(huán)水熱水側，以降低控制中應注意以下幾點(diǎn)。表面式凝汽器的承壓水平。循環(huán)水泵布置在循環(huán)水1)充水過(guò)程中,扇區的百葉窗應處于關(guān)閉熱水側,凝汽器承壓降低,空冷散熱器承壓水平與循環(huán)水泵放置在冷水側沒(méi)有區別。2)充水后,應監視扇區冷水溫度,僅當水溫高(4)在編制間冷系統控制邏輯之前，應對各工于25 C時(shí)才逐步打開(kāi)百葉窗,每次調節百葉窗的開(kāi)況水阻進(jìn)行計算,以確定不同扇區投人狀態(tài)下旁路度不超過(guò)5% , 保證水溫維持在25 ~30C。水溫在閥允許開(kāi)啟或關(guān)閉的數量。約10min之后才會(huì )開(kāi)始發(fā)生變化,并在更長(cháng)的時(shí)間(本文責編:劉芳)后才會(huì )最終穩定下來(lái)。3)如果扇區冷水溫度低于12 C,則應關(guān)閉扇作者簡(jiǎn)介:區進(jìn)、出口閥門(mén),打開(kāi)扇區排水閥,對扇區進(jìn)行排水。高運(1970- ),女 ,北京人,工程師,從事電站空冷系統4)對于排水后的扇區和未投運的扇區,可根設計中國煤化工chee. com. cn)。據情況打開(kāi)扇區回流管道上的手動(dòng)球閥,保證有少呼和浩特人,工程師,從事量熱水可以通過(guò)回熱管路在閥前流向冷水管道,防.MHCNMHG_電站工僅爾凱x刀出時(shí)工+( E-mail: chenyf@ chec. com.止管道和閥門(mén)發(fā)生凍結。cn)(7)如果采用兩泵高速運行方式,在旁路閥全金紅偉( 1982- -) ,男,江蘇揚州人，工程師，從事應力分關(guān)的條件下,6個(gè)扇區必須全部投人運行。如果采析、流體分析、電站空冷系統設計方面的工作(E-mail:jinhw用兩泵低速運行方式,在旁路閥全關(guān)的條件下，扇區@ chec. com. cn)。