火電廠(chǎng)循環(huán)水系統優(yōu)化運行研究

東北電力技術(shù)2014年第1期NORTHEAST ELECTRIC POWER TECHNOLOGY火電廠(chǎng)循環(huán)水系統優(yōu)化運行研究馬永剛(遼寧東方發(fā)電有限公司,遼寧撫順113007)摘要:從優(yōu)化循環(huán)水系統運行方式的實(shí)際需求出發(fā),提出了循環(huán)水系統布置方式及運行方式的優(yōu)化方案。根據目前電力市場(chǎng)的實(shí)際情況,提出凝汽器最佳真空及最佳循環(huán)水量的確定方法,研究切合實(shí)際的循環(huán)水泵優(yōu)化調度方案。以東方電廠(chǎng)國產(chǎn)引進(jìn)型350MW凝汽式汽輪機組為例,研究循環(huán)水系統優(yōu)化布置及運行方式,制定并實(shí)施了循環(huán)水泵優(yōu)化調度方案,保證了任何工況下汽輪機組的凝汽器真空值及循環(huán)水量都接近最佳值。關(guān)鍵詞:汽輪機組;循環(huán)水系統;優(yōu)化運行;循環(huán)水泵優(yōu)化調度[中圖分類(lèi)號]TM621.7[文獻標志碼]A[文章編號]1004-7913(2014)01-0053-03Research on Circulating Water System Optimized Operation for Coal-fired Power PlantMA Yong-gangEast Power Generation Co, Ltd, Fushun, Liaoning 113007, China)Abstract: Viewing real demand of circulating water system operation mode, it proposes layout and optimization of operation modeAccording to the actual situation of power market at present, it proposes a method for determining the optimum vacuum of condenserand circulating water, circulating water pump optimal scheduling scheme of practical. In the process of research, taking East PowerPlant imported type 350 MW steam turbine unit as an example, it studies on the optimization of layout and operation mode of circulating water system, on the formulation and implementation of the circulating water pump optimal scheduling and ensures the best valueof the vacuum of condenser of steam turbine unit under any conditionsKey words: Steam turbine; Circulating water system; Optimal operation; Circulating water pump optimal scheduling火力發(fā)電廠(chǎng)汽輪機組循環(huán)水系統的耗電量約占A循電廠(chǎng)總發(fā)電量的1.5%左右,廠(chǎng)用電率的高低與循環(huán)水系統的運行方式關(guān)系密切。因此,研究循環(huán)1B循泵水系統的優(yōu)化運行方式,對于節省廠(chǎng)用電量,提高電廠(chǎng)的經(jīng)濟效益具有重要意義2。通訴水聯(lián)行多家冷卻水循環(huán)水供水溝聯(lián)絡(luò )門(mén)1循環(huán)水系統布置方式的優(yōu)化目前,單元制機組循環(huán)水系統布置方式主要有循泵2號機開(kāi)式單元機組自循環(huán)供水系統和單元機組間聯(lián)絡(luò )管循環(huán)冷卻水供回水系統2種。對于循環(huán)水泵而言,出力有高低圖1遼寧東方電廠(chǎng)單元機組間聯(lián)絡(luò )管循環(huán)供回水系統速電機、葉片角度可調整及變頻等幾種調節方溝,采用閘板隔離,正常時(shí)保持連通,可使兩塔水式3。單元機組間聯(lián)絡(luò )管循環(huán)供回水系統配合循位基本持平。環(huán)水泵的出力調節有利于循環(huán)水系統運行方式的優(yōu)化,具有優(yōu)勢。圖1為遼寧東方電廠(chǎng)單元機組間聯(lián)2循環(huán)水系統運行方式的優(yōu)化中國煤化工絡(luò )管循環(huán)供回水系統。每臺機組循泵出口設置供水2.1機組運CNMHG聯(lián)絡(luò )門(mén),循環(huán)水回水母管設置回水聯(lián)絡(luò )門(mén)。循環(huán)水單元制2機生循壞水供回水殺統通過(guò)供回水回水分2路,一路正常上塔淋水,一路冬季下塔直聯(lián)絡(luò )管連接,機組運行中,可根據循環(huán)水溫度、機接進(jìn)人塔盆水池防凍。2臺水塔水池之間設置連通組負荷率及真空度情況決定實(shí)施哪種循環(huán)水泵并列東北電力技術(shù)014年第1期運行方式(單機單循環(huán)水泵方式、兩機三循環(huán)水北電網(wǎng),常常出現0%容量機組停備情況。此工泵方式及兩機四循環(huán)水泵方式)。對循環(huán)水量進(jìn)行況下可實(shí)施循環(huán)水一機兩塔運行方式,即運行機組優(yōu)化調節,既可提高2臺機組循環(huán)水系統運行的穩的凝汽器部分循環(huán)水回水,通過(guò)循環(huán)水回水聯(lián)絡(luò )管定性和安全性,還可提高循環(huán)水系統運行的經(jīng)濟進(jìn)入停運機組的冷卻水塔進(jìn)行冷卻,冷卻后的低溫性。夏季循環(huán)水溫度較高,汽輪機真空相對較循環(huán)水通過(guò)2臺機組循環(huán)水連通進(jìn)入運行機組的循低,影響到機組的正常出力,為提高真空值,啟動(dòng)環(huán)水塔盆內。由于循環(huán)水塔冷卻面積增加1倍,降1臺循環(huán)水泵來(lái)増加循環(huán)水量,合理調度循環(huán)水泵低了循環(huán)水溫度,提髙了運行機組真空度,從而提是取得經(jīng)濟真空的有效措施。因循環(huán)水系統采用閉高了機組運行的經(jīng)濟性。東方電廠(chǎng)在夏季實(shí)施循環(huán)式循環(huán),冷卻面積不變,循環(huán)水量增加時(shí),流速增水一機兩塔運行方式時(shí),循環(huán)水實(shí)施一機兩塔運行大,換熱量增加,從而提高凝汽器真空,增加帶負方式可使循環(huán)水溫度平均降低3.5~4℃,機組真荷能力,提高機組效率?？斩忍岣?.2~1.5個(gè)百分點(diǎn)。2.2啟、停機過(guò)程中運行方式的優(yōu)化機組啟、停機過(guò)程中,由于要維持部分輔助設3循環(huán)水泵優(yōu)化調度備的正常運行,循環(huán)水泵需長(cháng)時(shí)間陪伴運行,而此3.1循環(huán)水泵優(yōu)化調度的意義時(shí)段的循環(huán)水量遠遠大于運行需要,造成了不必要進(jìn)入21世紀,電力市場(chǎng)實(shí)施“廠(chǎng)網(wǎng)分家”改的浪費。由于運行機組實(shí)際負荷率普遍較低,循環(huán)革后,各大發(fā)電集團的發(fā)電能力提高很快,致使電水量往往過(guò)剩,因此可通過(guò)循環(huán)水聯(lián)絡(luò )管由運行機力市場(chǎng)的供求關(guān)系發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化,由供不應求向組的循環(huán)水帶機組啟、停機過(guò)程中的負荷。機組啟供大于求轉變?；痣姍C組的負荷率基本維持在動(dòng)過(guò)程中,鍋爐上水至汽輪機沖動(dòng)期間,由鄰機循60%左右,甚至出現50%容量的停機備用,發(fā)電環(huán)水通過(guò)供水聯(lián)絡(luò )母管為本機提供冷卻水,適當開(kāi)負荷率被嚴格控制,發(fā)電能力被大幅限制。如何爭啟循環(huán)水供水聯(lián)絡(luò )門(mén),調整、限制循環(huán)水至凝汽器取最大限度的上網(wǎng)供電量,使火電企業(yè)經(jīng)濟效益達供回水門(mén)的開(kāi)度,保持開(kāi)式水泵入口壓力在規范要到最大化,已成為各火力發(fā)電企業(yè)的工作之重。循求壓力以上,啟動(dòng)開(kāi)式水泵運行。待機組沖動(dòng)后,環(huán)水泵是火電廠(chǎng)耗電量較大的重要輔機之一,實(shí)施汽輪機低壓缸進(jìn)入蒸汽后,啟動(dòng)本機單臺循環(huán)水泵循環(huán)水泵優(yōu)化調度,最大限度節省廠(chǎng)用電量,對于運行,可使循環(huán)水泵少運行15h左右。按1臺循提高火電廠(chǎng)的經(jīng)濟效益具有重要意義。環(huán)水泵每小時(shí)耗電l915kW、上網(wǎng)電價(jià)0.353元/3.2循環(huán)水泵優(yōu)化調度的指導思路kWh計算,可節約10140元。機組停運后,要保持循環(huán)水泵優(yōu)化調度的實(shí)質(zhì)就是確定最佳循環(huán)水盤(pán)車(chē)連續運行,來(lái)緩慢降低缸體溫度,此時(shí)需要潤流量及最佳真空值°。循環(huán)水量?jì)?yōu)化運行基本因滑油系統運行,為保證潤滑油及軸承溫度,需要循素的關(guān)系:凝汽器循環(huán)水量減少一→循環(huán)水泵用水電環(huán)冷卻水。機組停運后的缸體溫度通常在350℃以量減少→廠(chǎng)用電率降低→機組發(fā)電量不變的基礎上上,按規程規定排汽溫度低于50℃方可停止循泵上網(wǎng)供電量增加→零成本上網(wǎng)電量?jì)r(jià)值;凝汽器循運行,一般在停機后第2天即可達到此溫度。但機環(huán)水量減少→凝汽器真空度降低→汽輪機熱耗率升組缸體溫度降到可停止盤(pán)車(chē)、停止潤滑油系統一般高→汽輪機效率降低→機組發(fā)電量不變的基礎上需至少需要7天。潤滑油運行期間,需保證有冷卻水多耗燃煤量→多耗燃煤量?jì)r(jià)值?？梢?jiàn),零成本上網(wǎng)運行,如按正常的系統運行方式,至少需要運行1電量?jì)r(jià)值與多耗燃煤量?jì)r(jià)值的差值(凈增益值),臺循環(huán)水泵,增加了廠(chǎng)用電量的消耗。利用鄰機循即是循環(huán)水泵的最佳運行方式。環(huán)水通過(guò)循環(huán)水供水聯(lián)絡(luò )母管為本機提供冷卻水3.3循環(huán)水泵優(yōu)化運行的計算源、開(kāi)啟循環(huán)水供水聯(lián)絡(luò )門(mén)及開(kāi)式水泵出入口,為根據循環(huán)水泵優(yōu)化調度的指導思路,通過(guò)一系凝汽器及開(kāi)式水用戶(hù)提供水源,本機的循環(huán)水泵及列的理論計算及結合實(shí)際運行數據,分析指導循環(huán)開(kāi)式水泵可提前停止運行7天左右?？晒澕s水泵的優(yōu)化卻問(wèn)絡(luò )管循環(huán)供回中國煤化工113567元,大大節省了機組啟、停機過(guò)程中的廠(chǎng)水系統可以?xún)蓹C三循環(huán)CNMH用電耗量,提高了機組運行的經(jīng)濟性。水泵方式和斗譏陽(yáng)耳小水、m饑循環(huán)水泵)32.3停機后運行方式的優(yōu)化種組合方式。目前,電力市場(chǎng)發(fā)電能力明顯過(guò)剩,尤其是東表1為排汽壓力變化1kPa及廠(chǎng)用電率變化1%2014年第1期馬永剛:火電廠(chǎng)循環(huán)水系統優(yōu)化運行研究表1排汽壓力變化1kPa及廠(chǎng)用電率變化1%對煤耗值的影響值,從而大幅提高汽輪發(fā)電機組運行的經(jīng)濟性8。排汽壓力/Pa4.95.96.97.94結束語(yǔ)影響煤耗值/(g·kWh-1)2.55745633.537623.885633.93418廠(chǎng)用電率1%影響煤耗值/kPa3.713.71根據目前火電廠(chǎng)汽輪機組循環(huán)水系統布置方式對煤耗值的影響。循環(huán)水泵優(yōu)化運行計算過(guò)程如下的特點(diǎn),從優(yōu)化循環(huán)水系統運行方式的實(shí)際出發(fā),(假定2臺機負荷450MW,真空93.1kPa,啟動(dòng)1提出循環(huán)水系統布置方式及運行方式的優(yōu)化方案。臺循泵后真空變化值0.6kPa,循泵電流195A,根據目前電力市場(chǎng)的實(shí)際情況,提出提高凝汽器真標煤?jiǎn)蝺r(jià)650元,上網(wǎng)稅后電價(jià)0.353元):循泵廠(chǎng)用電量=Uos=6.3×195×1.732×方案。研究過(guò)程中,以東北地區東方電廠(chǎng)國產(chǎn)引進(jìn)0.9/1000=1.915W型350MW凝汽式汽輪機組為例,研究確定循環(huán)水循泵電量折合上網(wǎng)電價(jià)Q1=1.915×0.353系統優(yōu)化布置及運行方式,同時(shí)制定并實(shí)施循環(huán)水1000=676元泵優(yōu)化調度方案,保證任何工況下汽輪機組的凝汽真空變化值影響煤耗=0.6×3.88563=2.33g器真空值及循環(huán)水量接近最佳值,收到了滿(mǎn)意的真空變化值影響標煤量=2.33×450/1000=效果。1.049t參考文獻真空變化影響標煤價(jià)值Q2=1.049×650681元[1]蔣明昌.火電廠(chǎng)能耗指標分析手冊[M].北京:中國電力出版社,2010凈收益Q=Q2-Q[2]肖增弘,張瑞青,李勇,等.凝汽器循環(huán)水系統優(yōu)化運通過(guò)以上測算可得出啟、停1臺循泵后整機的行方案的研究[J].沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),凈收益量。機組負荷為啟、停循泵時(shí)兩機合計負荷2011,7(4):305-307值;機組真空為當時(shí)兩機平均真空值;影響真空值3]李敬,魏運剛,循環(huán)水泵的節能改造理論與應用J為啟、停循泵后真空值穩定時(shí)兩機真空變化值的平東北電力技術(shù),2005,26(7):11-13均數值;影響煤耗值可通過(guò)機組真空(排汽壓力)[4]樂(lè )俊,菅從光,張輝火電廠(chǎng)循環(huán)水系統優(yōu)化運行研究[J].熱力發(fā)電,2008,37(6):9-12查詢(xún)表1對應數值。循泵啟、停后,通過(guò)計算即可[5]馬立恒,王運民.火電廠(chǎng)凝汽式汽輪機冷端運行優(yōu)化研究求出啟、停循泵的凈收益,數值為正值,說(shuō)明經(jīng)[J].汽輪機技術(shù),2010,52(4):137-140濟,否則不經(jīng)濟。根據計算可知,2臺機負荷450[6]冀玉春.循環(huán)水泵運行方式優(yōu)化方法試驗分析[J]·東北MW、真空93.1kPa,啟動(dòng)1臺循泵,兩機真空值電力技術(shù),2002,23(2):18-20.平均升高0.6kPa以上是經(jīng)濟的。通過(guò)計算,可求7]王愛(ài)軍,李艷華、循環(huán)水泵優(yōu)化運行方式的在線(xiàn)分析與研究[J].汽輪機技術(shù),2005,47(2):130-131得不同負荷率及真空下啟、停1臺循泵后的凈收[8]潘繼真,魏海濤,肖國振某沿海電廠(chǎng)600MW機組循環(huán)水益值。系統運行方式優(yōu)化試驗研究[J].東北電力技術(shù),2012,運行中根據循環(huán)水泵優(yōu)化運行計算,結合環(huán)境33(5):28-31溫度變化趨勢及機組負荷率的預期變化,進(jìn)行循環(huán)作者簡(jiǎn)介水泵的優(yōu)化調度,并根據機組實(shí)際運行工況的變馬永剛(1982-),男,學(xué)士,工程師,從事汽輪機運行化,利用循環(huán)水泵優(yōu)化調度實(shí)時(shí)收益測算,可從根本上克服循環(huán)水泵啟、停的隨意性及盲目性,保證任何工況下汽輪機組的循環(huán)水量及真空值接近最佳(收稿日期2013-09-12)歡迎投稿中國煤化工CNMHG