石橫電廠(chǎng)循環(huán)水泵改造及機組經(jīng)濟性

山東電力技術(shù)SHANDONG DIANLI JISHU2006年第3期(總第149期)石橫電廠(chǎng)循環(huán)水泵改造及機組經(jīng)濟性Optimization of Water Circulating Pump and Analysis of the Unit Economy in Shiheng Power Plant喬洪勇',常景彩,李慶森2(1.華北電力大學(xué)經(jīng)濟管理系,北京昌平102206; 2.山東電力研究院,山東濟南250002)摘要:循環(huán)水量不足是引起石橫電廠(chǎng)#1、#2凝汽機組真空偏低的主要原因之- -。對循環(huán)水泵組進(jìn)行了分析改造后,循環(huán).水量大幅增加,機組真空獲得了滿(mǎn)意的效果。本文介紹了改造后的試驗結果,提出了改造后的運行方式并詳細分析了改造后機組的運行經(jīng)濟性。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;改造;真空;經(jīng)濟性Abstract: This paper introduces and analyses the cause. of low vacuum in Power Plant. Practical and optimal operation modeof water cireulating pump is determined by varying operation mode calculation for condenser and turbine under different mainsteam flow and different inlet temperature of circulating water. Optimal vacuum is improved. As a result, this renovation en-hances the economy of the units.Key words: circulating waler pump optimization condenser vacuum economy中圖分類(lèi)號:TK26文獻標識碼:B文章編號:1007- 9904(2006)03- 0037- -04的電機尚有余量,由改前試驗知,兩臺循泵并列時(shí),1設備改造的背景每臺泵的電機功率為1423kW,尚有177 kW (電機.凝汽器真空偏低是困擾石橫電廠(chǎng)一期300MW容量的10%--12% )的余量可利用,因此完全可以機組穩發(fā)滿(mǎn)發(fā)的技術(shù)難題。這不僅影響著(zhù)該廠(chǎng)汽輪充分利用現有的電機余量,對循環(huán)水泵進(jìn)行增容改機組的經(jīng)濟性,而且在每年的炎熱季節也嚴重影響造,增加循環(huán)水量，提高#l、#2機組的凝汽器真空，了機組的滿(mǎn)負荷運行。多年來(lái),在炎熱季節由于真緩解對機組經(jīng)濟性和滿(mǎn)發(fā)帶來(lái)的不利影響?？掌蜋C組不能滿(mǎn)發(fā),多次使機組限負荷運行。同時(shí)該廠(chǎng)循環(huán)水泵與其他300MW機組一樣,引起機組真空偏低的原因很多。就石橫廠(chǎng)#1、也存在運行效率低;運行工況偏離設計工況;運行#2機組而言,配備循環(huán)水泵容量不足,冷卻塔冷卻方式與主機不適應,不同季節難以調節凝汽器的最面積小,是造成機組真空偏低的主要原因。該型機佳冷卻水量等問(wèn)題。這些問(wèn)題也可以通過(guò)對循環(huán)水組配備的冷卻塔面積只有5000m?，比山東省其他泵及其電機的技術(shù)改造來(lái)解決。300MW機組小500- 1500 m2不等。這就造就了該2循環(huán)水泵改造后的性能參數廠(chǎng)排汽冷卻的天生缺陷。循環(huán)水泵容量的不匹配,更加重了機組排汽冷根據以上分析，確定改造工作首先在#1機的.卻的不足，調查得知山東省其他300MW機組配備循環(huán)水泵上進(jìn)行。按照計劃,1B循環(huán)水泵的改造分兩臺循環(huán)水泵的單泵容量一般在19800 -20500t/h 左兩步進(jìn)行，內容包括:1)將該泵葉輪更換為高效大右,兩泵并列約在34000- -36000 th左右,而該廠(chǎng)一流量葉輪,2)將該泵電機由12極(495r/min)改為12期循環(huán)水泵的單泵容量只有16000th,而實(shí)際試驗極和14極(425r/min)的雙速電機,實(shí)現循環(huán)水泵運兩泵并列只有29600t/h左右,與其他廠(chǎng)相差6000th行方式的優(yōu)化,提高循環(huán)水量調節的靈活性。水左右,因此對該型循環(huán)水泵進(jìn)行技術(shù)改造,以緩解改后循環(huán)水泵的性能參數如下:因循環(huán)水量不足對機組排汽真空的影響，提高機組轉速(r/min)495 ;425的經(jīng)濟性、確保機組穩發(fā)、滿(mǎn)發(fā),勢在必行。中國煤化工18500通過(guò)對該廠(chǎng)#1、#2機組循環(huán)水泵進(jìn)行的現場(chǎng)工業(yè)試驗和運行情況的調查分析知,該型循環(huán)水泵YHCNMHG17.5功率(kW)16001300作者簡(jiǎn)介:喬洪勇華北電力大學(xué)在職研究生,從事動(dòng)力機槭技效率(%)7880術(shù)研究及管理。37山東電力技術(shù)SHANDONG DIANLI JISHU2006年第3期(總第149期)2002年3月,1B循泵葉輪改造完成,2003年左右,電流180A左右,并與1B列后190A左右,總對電機進(jìn)行了改造。改造后試轉表明,單泵、雙泵并流量340004/h左右。列運行工況下泵組的振動(dòng)均在3絲以下,機組運行經(jīng)過(guò)上述改造后，循環(huán)水泵的運行方式可采的經(jīng)濟性均達到了預期目的。用:(1)在冬季2.5個(gè)月運行改后的1A泵,其電流3 #1 機循環(huán)水泵改造前、后的性能試驗結180A左右,流量22600t/h;(2)在春秋季3個(gè)月采果用1B泵高速運行，其電流190A左右，流量改造前后均采用統-的試驗及計算方法。其目24200t/h;(3)炎熱季節4.5個(gè)月用1B低速和1A的是為了測定比較1B循環(huán)水泵改造前、后的特性并列運行，其電流分別在190A和160A，流量及運行經(jīng)濟性,同時(shí)測取兩臺并列和單泵運行工況34000th左右。下的循環(huán)水量,為合理選擇循環(huán)水泵的運行方式提這樣在充分利用電機的容量，保證設備安全可靠運行的前提下,經(jīng)過(guò)上述改造后,可根據全年循供依據。將1B循環(huán)水泵改造前、后的試驗及計算結果環(huán)水溫的分布情況，靈活選擇循環(huán)水泵的運行方分別列人表1、表2中。從表2中數據知,改后的式,滿(mǎn)足機組的最佳經(jīng)濟真空的運行要求，解決該1B循環(huán)水泵在單泵運行上況下，泵的揚程為廠(chǎng)多年來(lái)--直存在的凝汽器真空偏低的問(wèn)題。18.24m，流量為24160th，電機輸人功率為5改造后的經(jīng)濟效益分析1725kW,電機軸功率為1587 kW,泵的效率為76%，泵的流量比改前增加4466th,效率提高將循環(huán)水泵改造前、后的運行方式、運行時(shí)間、0.7% ,達到了預期的效果。兩臺泵并列運行時(shí),總流循環(huán)水量以及電機功率的變化列人表4,根據該廠(chǎng)量為34833th,比改前增大5221th,泵的平均效率#]機組全年的運行情況和循環(huán)水溫統計，對循環(huán)為79%,提高1.2%，兩泵并列時(shí)1B循環(huán)水泵的電水泵進(jìn)行改造后的機組經(jīng)濟性進(jìn)行分析比較如下:機輸人功率為1804kW ,電機軸功率為1659kW。冬季2.5個(gè)月期間的平均水溫在14C左右,凝汽器端差約為8.5C,運行改后1A循環(huán)水泵,水量4設備改造后運行方式增加3000th。有改前試驗知,凝汽器進(jìn)出水溫差下根據試驗情況,可推算不同循環(huán)水溫時(shí)單開(kāi)改降為:19600/22600* 17.20=14.929C,對應飽和溫度為后的1B循環(huán)水泵,機組的真空情況,各參數列人37.42C,排汽壓力為:6.42kPa,排汽壓力下降7.42-表3:從表3分析可知,循環(huán)水溫在30C以下,單開(kāi)6.42=1,有機組的排汽壓力與負荷關(guān)系曲線(xiàn)可知,-.臺改后的1B循環(huán)水泵就可以滿(mǎn)足機組滿(mǎn)發(fā)的機組增發(fā)電力2980kW,扣除循泵多耗電110 kW,運行要求，因此改造基本達到預想的結果。但在炎實(shí)際增發(fā)電2870 kW,2.5個(gè)月機組多供電熱夏季2個(gè)月左右,循環(huán)水溫均超過(guò)30C,因此必2870*2.5*30*24- :5.166* 10%kWh。須開(kāi)啟另--臺循泵并列運行。春秋季3個(gè)月期問(wèn)的平均水溫在22C左右，根據以上情況分析，既能保持水溫30C以下凝汽器端差約為7.5C,運行改后1B循環(huán)水泵,水時(shí)機組經(jīng)濟效益最佳,達到節能目的,同時(shí)又能滿(mǎn)量增加4600/h。同樣計算凝汽器進(jìn)出水溫差比改足炎熱季節機組安全經(jīng)濟運行的要求,對該廠(chǎng)循環(huán)前下降: 3.27C,機組排汽壓力下降1.405 kPa,同樣水泵的改造后運行方式建議如下:可計算機組增發(fā)電力4186.9kW,扣除循泵多耗電(1)1B循環(huán)水泵改造后，同時(shí)IB電機改為雙280kW,實(shí)際增發(fā)電3906.9kW,3個(gè)月機組多供電速運行,當循環(huán)水溫低于30C時(shí)使用1B泵高速運8.439*10kWh。行;當循環(huán)水溫高于30C時(shí),使用1B低速和1A并熱季節4.5個(gè)月期間平均水溫30C左右,端差列運行。電機改雙速后1B泵低速運行的性能為:在659C行故后1R循環(huán)水泵低速與改后1A流量18000- 18500t/h, 電流160安,和改前基本相中國煤化工前兩泵并列時(shí)的試同。HCNMHG水溫差比政前下降(2)擇期對IA 循環(huán)泵葉輪也進(jìn)行改造,保證1.87C,機組排汽壓力下降1.14 kPa, 同樣可計算機1A改后流量達22600th左右,比未改提高3000t/h組增發(fā)電力3395.3 kW,扣除循泵多耗電70 kW,防數據山東電力技術(shù)SHANDONG DIANLI JISHU2006年第3期(總第149期)實(shí)際增發(fā)電3325.6 kW,4.5個(gè)月機組多供電對#1機組循環(huán)水泵進(jìn)行改造，提高機組的循1.0774* 10kWh。環(huán)水量,同時(shí)對1B循泵的電機進(jìn)行雙速改造,在充綜合上述三個(gè)階段，對循環(huán)水泵進(jìn)行改造后,分利用電機的容量,保證設備安全可靠運行的前提按上述方式運行，機組每年可多向外增發(fā)電力下,可根據全年循環(huán)水溫的分布情況，靈活選擇循2.48*10kWh。實(shí)際上,受電網(wǎng)負荷的限制,機組不環(huán)水泵的運行方式,滿(mǎn)足機組的最佳經(jīng)濟真空的運可能多向外供電,只是減少了燃煤量,按供電煤耗行要求,解決了該廠(chǎng)多年來(lái)存在的凝汽器真空偏低350g/kwh計算，節約標準煤8680噸。按每噸標煤的問(wèn)題。實(shí)施改造后機組每年可節約標準煤8680280元計算,每年節約人民幣243萬(wàn)元。改造兩臺噸,折合人民幣243萬(wàn)元。改造兩臺泵的投資可在泵需投資96萬(wàn)元?？稍谶\行5個(gè)月后變可收回,其改造運行5個(gè)月后收回。顯然,其改造的經(jīng)濟效益改造的經(jīng)濟效益是顯而易見(jiàn)的。是非?？捎^(guān)的。06結論表1 #1機A.B 循環(huán)水泵改前試驗數據計算表序號項符號單位A.B并列B泵主機負荷NMW301260.82.泵的轉速R/min495泵出口壓力P2MPa0.2340.236進(jìn)口壓力H，m-2.17-1.99-1.695出口壓力表標高VH0.870.98循環(huán)水進(jìn)水溫I1C31.2313.38循環(huán)水出水溫46.9/44.5233.16/28.24凝汽器水溫差lτ14.4817.20凝汽器真空Phka-85.03-95.08大氣壓力Pasa100.2102.51.排汽壓力?kca15.177.42給水溫度c282.227113給水壓力18.5418.1314給水流量D/h946.9841.9過(guò)熱減溫水量10916.凝結水量D、865.617凝結水溫度54.3339.3218.再熱減溫水流量D，th49.6220.9519主汽壓力16.7516.7720主汽溫度再熱蒸汽壓力P。3.7852.9822再熱蒸汽溫度537.6535.523.排汽量D\704.9584.0524再熱進(jìn)汽焓kj/kg3532.523535.79等熵排汽焓kjkg2344.552287.0126實(shí)際排棋焓2390.82499.327進(jìn)塔冷卻水量27012.118694.728其他用水流量EG2600100029泵出口總流量Mh29612.619694.730泵出口流速Vzm/s31泵揚程H中國煤化工4832電機輸人功率[HCNMHGI.133電機功率NekW1423140713263循環(huán)泵效率%0.77780.753_35.電機電流A17516339山東電力技術(shù)SHANDONG DIANLI JISHU2006年第3期(總第149期)表2 #1 機A.B循環(huán)水泵改后試驗數據計算表序號項目符號單位A.B并列B泵主機負荷NMW2883286.862泵的轉速nR/min495495 .3泵出口壓力.P2MPa0.230.2350.152進(jìn)口壓力H，mH20-1.71-1.69出口壓力表標高VHm0.50.06循環(huán)水進(jìn)水溫18.2716.97循環(huán)水出水溫28.87/28.732.32/32.34凝汽器水溫差τ910.5215.36凝汽器真空Ph-k-95.22- 94.36Pake101.311.排汽壓力Pkks6.086.9412.給水溫度C26913給水壓力18.214.給水流量Dt829.88830.8415.過(guò)熱減溫水量D，120.2120凝結水量D、767.8761.917.凝結水溫度34.5737.18再熱減溫水流量t/3634.319.主汽壓力P.16.720.主汽溫度539.7537.621再熱蒸汽壓力3.2022.再熱蒸汽溫度T，23.排汽量D.627.4626.524再熱進(jìn)汽焓kjkg3543.043543.1425.等熵排汽焓2254.82271.8實(shí)際排汽焓2473.82487.927進(jìn)塔冷卻水量th33233.62760.1其他用水流量EG1600140029泵出口總流量G34833.624160.130泵出口流速Vzmu3.144.3631.泵揚程.Hr25.6725.7218.24332輸人功率kW1539180433電機功率Ne14161659158734循環(huán)泵效率η0.79(平均)0.763:電機電流A178201191表3不同循環(huán)水溫下 單開(kāi)1B循環(huán)水泵時(shí)的機組真空循環(huán)水進(jìn)出溫出口水排汽溫排汽壓大氣壓平均負溫C差C度C，力kPa荷MW量th.kPa32.33287241602540.3646.8910.5590.752843.3649.8912.2710L.389.0345.3651.8913.5487.7647.3653.8914.9286.38449.3655.8916.4284.88表4循環(huán)水泵改造 后的運行方式及比較循環(huán)泵改前中國煤化工一比較季節時(shí)間運行方式 流量Uh輸入功率kW運行萬(wàn)式IYHCNMHG大h 功率增加kW冬季2.5個(gè)月單泵1960014401A單泵.110春秋3個(gè)月單泵1B單泵2420017204600280炎熱4.5個(gè)月兩泵并列296003070B低速與A并34000324044007(收稿日期:2006-03-17)廂方數據