300MW機組循環(huán)水泵運行方式探討

技術(shù)交流300MW機組循環(huán)水泵運行方式探討翟培強(華陽(yáng)發(fā)電有限責任公司,河南三門(mén)峽472143)[摘要]通過(guò)對1臺300MW機組循環(huán)水泵運行方式與機組經(jīng)濟性關(guān)系的定量分析,提供了--種以循環(huán)水進(jìn)水溫度來(lái)確定循環(huán)水泵經(jīng)濟調度的方法,并給出了詳細的計算過(guò)程。[關(guān)鍵詞] 300 MW機組;循環(huán)水泵;運行方式;循環(huán)水溫度[中圖分類(lèi)號]TK264.1[文獻標識碼]B[文章編號]1002 - 3364(2004)07 - 0052 - 03在火力發(fā)電廠(chǎng)中,循環(huán)水泵的耗電量約占廠(chǎng)用電功率1 355 kW(單臺泵)。的20%。因此,廠(chǎng)「用電率的高低與循環(huán)水泵的運行方式有著(zhù)密切關(guān)系。循環(huán)水量的大小(取決于循環(huán)水泵2計算依據的運行方式)對機組凝汽器排汽壓力影響較大,而排汽壓力的變化將導致機組出力變化。循環(huán)水泵運行經(jīng)濟性定量計算主要是確定機組的當循環(huán)水量增加時(shí),循環(huán)水泵的耗電量增加,同時(shí)排汽壓力隨循環(huán)水流量(速)變化的對應關(guān)系。當排汽機組凝汽器排汽壓力下降,機組的出力增加,反之亦壓力確定后,機組出力增量與循環(huán)水泵耗電量增量的然。因此機組最大凈出力與循環(huán)水量應有-最佳對應確切值就很容易得出。點(diǎn)(對周?chē)h(huán)境溫度變化較敏感),其關(guān)鍵的參數則是通常在凝汽器熱力計算中，其基本的傳熱計算公機組排汽壓力值。下面以1臺300 MW機組為例,具式為:體介紹根據凝汽器循環(huán)水進(jìn)口溫度等參數確定循環(huán)水DXr=kXAX O.[1](1)泵的最佳運行方式的方法。式(1)中排汽潛熱r、傳熱系數k.傳熱對數溫差O。為未知數,因此這個(gè)方程是無(wú)法求解的。仔細分析式(1)1基本參數發(fā)現,以上3個(gè)未知數均與排汽壓力有關(guān)。因此,先假定1個(gè)排汽壓力初值,然后即可確定這.凝汽器為N- 16700-1型,2臺循環(huán)水泵的型號3個(gè)未知數。利用式(1)計算出1個(gè)汽輪機的排汽流為64LKXL- 25。有關(guān)參數如下:循環(huán)水進(jìn)口溫度量D,再與原排汽流量D。(循環(huán)水流量未變化前的排twl ,20 C ;循環(huán)水出口溫度twe ,29.51 °C ;循環(huán)水溫升汽流量)進(jìn)行比較,若|D。-D|/ Do≤0. 002] ,則認為Oo,9.51 °C ;排汽壓力,5.39 kPa;排汽溫度tp,34. 3假定的排汽壓力即是循環(huán)水流量變化后的真實(shí)排汽壓°C;排汽潛熱ro, 2420.76kJ/kg;排汽流量D.，力。否則，應重新進(jìn)行假定計算,直至合乎要求為止。599 567 kg/h;凝汽器冷卻面積A,16 700 m2 ;清潔系要確定凝汽器循環(huán)水流量(速)變化后對排汽壓力數p,0. 80;循環(huán)水流速Cw,2. 35 m/s(2臺泵) ;循環(huán)水的影響,應選定2臺循環(huán)水泵運行時(shí)凝汽器循環(huán)水進(jìn)冷卻管內徑ds,23mm;循環(huán)水流量W。為36000t/h.口溫度中國煤化工行計算比較。(2臺泵),W為20000t/h(單臺泵);循環(huán)水泵消耗電THCNMHG作者簡(jiǎn)介:翟培強( 1965 -),男,河南靈寶人,工程師.華陽(yáng)發(fā)電有限責任公司生產(chǎn)部主要從事火電廠(chǎng)節能監督工作。62 | 熱方搜據.2004(07)技術(shù)交流I(3)凝汽器傳熱端差:3基本工況下傳熱系數k的確定δt=43. 19- 20- 18. 47=4.72 °C(4)傳熱對數溫差:(1)凝汽器冷卻倍率的計算:Ow=18.47/In[(18. 47+4. 72)/4.72]=11.60 °C冷卻倍率m=循環(huán)水流量/排汽流量[23(2)(5)排汽流量:則:m= 36000/599. 56=60.0D1 =7971. 30X16 700X11.60/2 580. 07(2)傳熱系數ko的計算:=598511 kg/hko= (D。Xr)/(OtwoXA)(3)傳熱對數溫差4.3排汽流量的校核Otmo = Oto/In[(Oto + 8t)/8x][2](4)0D=| D。-D|/ D。= 1599 567- 598511 |/式中:8t為凝汽器的傳熱端差值，599 567=0. 001 8<0.002δt = tp一twa(5)即:當凝汽器循環(huán)水進(jìn)口溫度為20 °C,單臺循環(huán)水δt= 34.3-29.51 = 4. 79 °C[2]泵運行且其它參數不變時(shí),凝汽器排汽壓力為8. 73Otxwo=9. 51/ln[(9.51+4.79)/4. 79]=8.70 °CkPa。ko =599 567X2 420. 76/(8. 70X 16 700)由以上計算可以得出:機組出力為300MW而循=9 989.73 kJ/(h*m?.°C)環(huán)水進(jìn)口溫度為20 °C,2臺循環(huán)水泵運行時(shí),凝汽器的排汽壓力為5. 39 kPa;單臺循環(huán)水泵運行時(shí)凝汽器4循環(huán)水泵單臺運行工況及其參數的的壓力為8.73 kPa.計算根據上述計算過(guò)程中的有關(guān)步驟，參考文獻[4]可計算出當凝汽器循環(huán)水進(jìn)口溫度為5 °C、10 °C.15 °C循環(huán)水進(jìn)口溫度為20 °C ,循環(huán)水泵單臺運行且其時(shí),相應2臺泵與單臺泵運行時(shí)的排汽壓力見(jiàn)表1和圖它參數不變時(shí),汽輪機排汽壓力值由公式(1)假定初值l。通過(guò)迭代計算確定。表1各計算工況的排汽壓力值kPa排汽流量計算由公式(1)可推導出:循環(huán)水進(jìn)口溫度/CD、= kXAX Oexn/ n(6)項目1020式(6)符號下標1代表循環(huán)水泵單臺運行時(shí)的工況值。2臺泵2. 803. 404.285. 39單臺泵4. 335. 386. 808.734.1傳熱系數 k,的計算10.00 [當僅有循環(huán)水流速變化時(shí),其傳熱系數ki與循環(huán)8.00水流量成正比:-6.80 單臺泵，6.00一◆5.39k = koX (W:/W.)0.384(7)4.00*4.33* 4.28 2臺泵則:k =9 989. 73X (20 000/36 000)". 384“2.002.80* 3.40=7 971. 30 kJ/(h*m2.C)0.00515凝汽器循環(huán)水進(jìn)[溫度/心4.2假定排汽壓力 下的排汽流量計算循環(huán)水進(jìn)口溫度為20 °C ,通過(guò)多次迭代運算后，選定排汽壓力為8. 73 kPa。對應的排汽飽和溫度tp=圖1凝汽器循環(huán)水進(jìn)口溫度及其水量變化與排汽壓力的關(guān)系43. 19 C ;排汽潛熱值n1=2 580. 07 kJ/kg。(1)凝汽器冷卻倍率:”中國煤化玉工況m= 20000/599. 56= 33.36Y3CNMH G(2)循環(huán)水溫升:(1)根據文獻L 5 ]提供的機組背壓修正曲線(xiàn),計算Ot=r/(cpX m)(8)可得到循環(huán)水泵運行方式與機組出力的關(guān)系(表2)。則:Ot=2 580. 07/(4. 186 8X33.36)=18.47 °C1][ 熱力發(fā)電●2004(07)] 53技術(shù)交流表2循環(huán)水泵運行方 式對機組出力的影響@ kW由于受運行中其它因素的影響,2臺泵運行時(shí)與循環(huán)水進(jìn)口溫度/C單臺泵相比，循環(huán)水溫度會(huì )稍有變化。建議在實(shí)際操項目1020作中,單臺循環(huán)水泵運行時(shí),當凝汽器循環(huán)水進(jìn)口溫度機組出力變化-2520+2 645+4 875升高到13°C時(shí)再啟動(dòng)另1臺循環(huán)水泵,以免由于循環(huán)循環(huán)水泵耗功變化- 1 355-1355-1 355一1355水泵的啟停導致凝汽器循環(huán)水進(jìn)口溫度在平衡點(diǎn)附近機組輸出功率變化- 3 875-1730 .+1 290.+3 520φ表中對機組出力的影響<2臺泵與單臺泵運行相比),機組出力(2)由于循環(huán)水泵僅通過(guò)調整運行臺數來(lái)改變其增加為“+”，減少為“一”;機組輸出功率增加為“+”,減少為“一”;水泵耗功為“運行方式,而不是- -個(gè)連續的改變過(guò)程。因此,對于目由表2可知，循環(huán)水進(jìn)口溫度在12.2 °C時(shí),所對前1臺300MW機組在承擔電網(wǎng)調峰任務(wù)時(shí)循環(huán)水泵應的排汽壓力為最佳值。即:當凝汽器循環(huán)水進(jìn)口溫采用這種運行調整方式，則顯得靈活性不夠。度在此溫度時(shí),2臺循環(huán)水泵與單臺循環(huán)水泵運行相(3)在實(shí)際生產(chǎn)中,往往由于汽輪機的效率偏低、比,降低排汽壓力使機組增加的出力與循環(huán)水泵多耗凝汽器的清潔程度達不到要求、冷卻塔的冷卻效果變的功持平。此時(shí),2臺循環(huán)水泵運行的機組背壓為差,可能會(huì )導致機組凝汽器循環(huán)水最佳進(jìn)口溫度有所3.82kPa,單臺循環(huán)水泵運行的機組背壓為6.06kPa。下降;晝夜環(huán)境溫度、機組出力的變化等對循環(huán)水泵運(2)由以上分析可知,機組冷卻塔的出水溫度為行方式調整有較大影響。12.2°C,在此取冷卻塔的端差(冷卻塔的出水溫度與空氣濕球溫度的差值)為5 °C。則空氣的濕球溫度為[參考文獻]12. 2-5=7.2 C,取空氣的相對濕度為60%,查文獻[1] 四川省電力工業(yè)局,四川省電力教育協(xié)會(huì ).汽輪機及其輔[6]相對應的空氣干球溫度為12 °C ,即:當冷卻塔處周助設備的經(jīng)濟分析[M].北京:中國電力出版社.2000.圍的環(huán)境溫度為12 °C時(shí)，投2臺循環(huán)水泵運行與單臺[2]山東電力學(xué)校. 汽輪機設備及運行[M].北京:電力工業(yè)出版社1979.泵相比,機組輸出功率不變。[3]鐘史明,汪孟樂(lè ) 范仲元.水和水蒸汽性質(zhì)參數手冊[M].北京:水利電力出版社, 1989.6結論[4]翟培強、凝汽器循環(huán)水進(jìn)口溫度變化對機組經(jīng)濟性影響的探討[J].華中電力,2002,(6).(1)機組在300MW工況下運行,凝汽器循環(huán)水[5]東方汽輪機廠(chǎng) . N300- 16. 7/537/537 - 3型汽輪機(合缸)進(jìn)口溫度為12. 2 °C時(shí),采用2臺循環(huán)水泵運行對機組熱力特性計算書(shū)[Z].1992.輸出功率無(wú)影響。即:當凝汽器循環(huán)水進(jìn)口溫度>[6]哈爾濱電力學(xué)校. 熱工學(xué)理論基礎[M].北京:水利電力12.2°C時(shí),機組2臺循環(huán)水泵運行是經(jīng)濟的;此時(shí)相出版社, 1983.對應的環(huán)境(空氣相對濕度為60%)溫度為12 °C。作者撰寫(xiě)論文摘要及選擇關(guān)鍵詞注意事項《熱力發(fā)電》雜志是國家中文核心期刊,請您在撰寫(xiě)論文摘要和選擇關(guān)鍵詞時(shí),按以下要求進(jìn)行:1.摘要以200字為宜。要求語(yǔ)言通順、精煉、具有實(shí)質(zhì)性?xún)热?背景材料不寫(xiě),評論性語(yǔ)言不用)，即是全文的縮寫(xiě)。2.語(yǔ)法運用恰當。邏輯關(guān)系清楚,指代明確,搭配合理;開(kāi)頭不用“本文”字樣。3.縮寫(xiě)詞語(yǔ)交待清楚(外文符號需要用漢語(yǔ)文字說(shuō)明其中國煤化工4.關(guān)鍵詞選3~8個(gè),可顯著(zhù)表示論文的核心內容,最精:MYHCNMH G層面。00000000000<0000<<0000<0000000000<0000<0000<0000< > <64 [ 熱力搜患.2004(07)