凝汽器循環(huán)水系統冷端優(yōu)化

浙江電力2009年第2期.ZHEJIANG ELECTRIC POWER17凝汽器循環(huán)水系統冷端優(yōu)化孫鴻斌，阮亞良(浙江浙能嘉興發(fā)電有限公司,浙江嘉興314201)摘要: 以提高機組運行的經(jīng)濟性為目的，通過(guò)運行操作上的調整試驗，改變循環(huán)水系統的運行方式，提高機組運行效率，降低循環(huán)水泵廠(chǎng)用電率,達到運行效益的最大化，為運行日常操作提供指導性建議。關(guān)鍵詞:凝汽器;冷端優(yōu)化;循環(huán)水;節能降耗中圖分類(lèi)號: TK264.1"1文獻標識碼: B .文章編號: 1007- 1881(2009)02 - 0017- 03Steam Turbine Condenser Circulating Water System OptimizationSUN Hong-bin, RUAN Ya-liang(Jiaxing Power Generation Co. Ld.，Jiaxing Zhejiang 314201 ,China)Abstract: In order to inerease economical effciency of steam turbine ，some of operation change is implemented onsteam turbine condenser circulating water system afer testing, and can advance the ficiency, reduce auxiliarypower and achieve maximal economic benefit. These measures would be valuable to other steam turbine.Key words: condenser; cold- end optimization; circulating water system; energy saving火力發(fā)電廠(chǎng)熱力循環(huán)的冷端介質(zhì)一般以海水表1循環(huán)水泵設計參敷或設置冷卻塔的冷卻水為主，配以冷卻水泵作為項目參數循環(huán)水系統的循環(huán)動(dòng)力。循環(huán)水泵(簡(jiǎn)稱(chēng)循泵)出冷卻水設計溫度/心20力、配置運行方式及凝汽器的冷卻面積、臟堵情最商冷卻水設計溫度/心33況都會(huì )影響熱力循環(huán)的循環(huán)效率，同時(shí)循泵本身凝汽器冷卻面積/34 000的電耗又影響機組的廠(chǎng)用電。設計循環(huán)水量/(.h")70 300循環(huán)水受環(huán)境因素的影響較大，不同季節的循泵設計流量/(t.h中)56880循泵出水壓力/kPa水溫差異可以超過(guò)20C，而機組的負荷率也會(huì )循泵額定電流/A489.8影響循泵的電耗。因此，如何在循泵的電耗與機組熱力循環(huán)效率之間找到平衡點(diǎn)，是火力發(fā)電廠(chǎng)循環(huán)水來(lái)冷 卻低壓缸排汽,從而獲得較高的凝汽運行調整控制的- -個(gè)重要工作。以嘉興電廠(chǎng)600器運行真空。由于低壓缸排汽處于濕蒸汽區，排MW機組為試驗調整對象，通過(guò)- -年多 的調整試汽壓力 與排汽溫度之間具有一- -對應關(guān)系。所以驗和數據記錄，總結出了比較合理的循環(huán)水運行可以用下面的關(guān)系式來(lái)表示凝汽器各處參數的影方式，以達到合理的冷端優(yōu)化目的。響關(guān)系:排汽溫度=循環(huán)水進(jìn)水溫度+循環(huán)水溫升1循環(huán)水 系統運行情況分析+凝汽器傳熱端差嘉興發(fā)電廠(chǎng)二期工程3、4號機組為東方汽下面對循環(huán)水進(jìn)水溫度、循環(huán)水溫升以及凝輪機廠(chǎng)引進(jìn)日立技術(shù)的600MW機組，凝汽器采汽器 傳熱偏差分別進(jìn)行分析。用雙背壓設計，海水冷卻，每臺機組配置兩臺日1.1循環(huán)水進(jìn)水溫 度本EBRAR公司動(dòng)葉液壓可調混流式循泵，根據循環(huán)水進(jìn)水溫度主要受環(huán)境溫度的影響，從海水溫度和負荷變化調整循泵的運行方式。循泵運行用中國煤化工生7心~ 33C之設計參數見(jiàn)表1。間。|YHCNMHG響外，由于?；痣姀S(chǎng)汽輪機組排汽進(jìn)入凝汽器，需要通過(guò)水每天兩次的漲落潮，造成取水口與海面的落差18浙江電力2009年第2期變化，夏季工況下，對循環(huán)水溫的影響在2C左(1)試驗不得破壞凝汽器的虹吸。由于凝汽右，加上循環(huán)水排水口與取水口間距離有限，在器水室的高度有12m, 循泵的最小運行葉角必低潮位時(shí)排水對取水口水溫也會(huì )有一-定的影響。須保證循環(huán)水充滿(mǎn)整個(gè)水室，主要通過(guò)監視循環(huán)據統計，因漲落潮對水溫的影響時(shí)間--天內水溫升是否發(fā)生突變來(lái)控制。- -般不超過(guò)2h，因此，在循泵運行調整上對此(2)試驗限制排汽溫度不低于25C。排汽溫不予以考慮。度過(guò)低時(shí)將增加末級葉片濕度，因此在冬季氣溫1.2凝汽器 傳熱端差最低工況下，以海水溫度為7C，考慮5C端凝汽器傳熱端差是凝汽器的-一項運行特性,差，循環(huán)水溫升需達到13C左右。因此，在冬主要受凝汽器鈦管的臟污和凝汽器蒸汽側空氣積季試驗時(shí)，通過(guò)關(guān)小凝汽器循環(huán)水出水閥的辦法聚程度的影響。另外，海水溫度的高低對端差也來(lái)限制循環(huán)水流量。有影響，循環(huán)水進(jìn)水溫度越低，凝汽器端差就相2.2 最佳真空的獲取對越大。機組的凝汽器端差通常為39C ~ 5C左右。圖1為600MW工況下，海水溫度20C時(shí)通1.3凝汽器循環(huán)水溫升過(guò)調整循泵電流得到的運行數據圖?？梢?jiàn)，隨著(zhù)凝汽器循環(huán)水溫升在同一負荷下是由循環(huán)水循泵葉角開(kāi)大，電流會(huì )增大，循環(huán)水流量增加可量確定的。因此循環(huán)水量的大小，影響著(zhù)汽輪機降低排汽溫度，即機組真空度提高，由此會(huì )提高的排汽溫度。而循環(huán)水量的增加會(huì )導致循泵耗電機組的發(fā)電量，以此作為排汽溫度收益。同時(shí)循升高，引起機組廠(chǎng)用電率的增加。泵電流的增加也必然導致電耗增加，當循泵電流因此，調整循泵的出力，獲得最大收益的真超過(guò)382A時(shí)，機組總收益又會(huì )出現下降的趨空(即最佳真空)是日常運行調整的目的。在不同勢。通常認為機組總收益的相對高點(diǎn)即為循泵的的機組負荷條件下，適當控制循環(huán)水量是獲得最最佳運行工況點(diǎn)。佳真空的一種方法。圖1給出的是在某一海水溫度某-穩定負荷下的一個(gè)循環(huán)水最佳工況點(diǎn)，而我們需要的是2試驗分析全年不同溫度下全負荷段的循泵運行最佳工況以上述理論分析為指導，利用一年的運行時(shí)點(diǎn)。首先在同一海水溫度時(shí)，改變機組負荷，間，在不同的海水溫度條件下，在不同的負荷點(diǎn)取300MW,450MW及600MW3個(gè)典型負荷調整循泵葉角，獲得不同的循環(huán)水量,以總功率工況，通過(guò)圖1的試驗方法來(lái)計算出循泵在的收益變化情況來(lái)確定最佳運行真空。3個(gè)負荷工況下的最佳運行工況點(diǎn)。海水溫度變2.1 試驗條件與控制化每超過(guò)lC，就重復相同的試驗，最終繪制考慮機組運行的安全，在試驗時(shí)設定了2個(gè)得到如圖2所示的各條曲線(xiàn)。在海水溫度邊界條件，并通過(guò)運行監視進(jìn)行控制。20~ 24C的區間，曲線(xiàn)出現了斷點(diǎn)，這是由單/葉角/%32-59128988.08684828078.5775.5.743600t 40*排汽溫度200”凝結水溫度200總一0-汽機排汽收益kW2-- r用電收益kW0)士總收益/kW車(chē)28H -8中國煤化工40039080370360循系電流/AFYHCNMHG圖1 獲取最佳真空的試驗示意圖2009年第2期.孫鴻斌，等:凝汽器循環(huán)水系統冷端優(yōu)化970065600廿300 MW單泵毋300 MW雙系亞S0O古450 MW單泵實(shí)450士450 MW雙泵4000-600MW單泵◆600 MW雙泵300252089101112 13141516171819 2021 22324 252627 282930海水溫度C￥2循泵電巍與海水溫度對應關(guān)系雙臺循泵切換時(shí)循泵總電流的階躍變化造成的。切換點(diǎn)，以降低全年的廠(chǎng)用電率。機組負荷高時(shí)，單/雙泵的切換點(diǎn)對應的海(4)通過(guò)冷端優(yōu)化試驗，可以對循環(huán)水系統水溫度為19.5C左右，而低負荷時(shí)，海水溫度的運行調整進(jìn)行規定和指導，嘉興電廠(chǎng)通過(guò)運約為25C。行優(yōu)化已經(jīng)使當年的煤耗比上一年降低了這里要注意一個(gè)問(wèn)題，水溫變化是單邊上0.89g/kWh,節能效果比較明顯。行或下行的，而機組負荷是因調峰需要而頻繁波凝汽器 循環(huán)水系統冷端優(yōu)化項目以實(shí)際運動(dòng)的，但不能因此而進(jìn)行循泵的頻繁啟停。在機行工況為基礎，試驗調整和測量受到一定的限組正常的調峰范圍內，循泵運行臺數是否需要調制，試驗結果存在一定的偏差，但節能效果是整，原則上以排汽溫度的變化是否會(huì )造成統計明 顯的。目前的運行操作方案還只是手動(dòng)方煤耗增加為依據。為此以年平均負荷率80%，式， 建議通過(guò)DCS實(shí)現根據試驗曲線(xiàn)、水溫及月平均負荷480 MW進(jìn)行測算，水溫24年作為負 荷的循泵葉角自動(dòng)控制，并充分考慮避免循進(jìn)行循泵單、雙泵的切換點(diǎn)?？紤]7C的循環(huán)泵葉角的頻繁調整。水溫升，則600MW負荷下的排汽溫度達到參考文獻:35C，該排汽溫度與機組設計真空所對應的排汽溫度較為接近。[1] 中國電力工程學(xué)會(huì ) .火力發(fā)電設計技術(shù)手冊[M].北.京:機械工業(yè)出版社，1998.3結論[2] 李青， 張興營(yíng)，徐光照.火力發(fā)電廠(chǎng)生產(chǎn)指標管理手冊[M].北京:中國電力出版社，2007.(1)在不同的負荷條件下，通過(guò)調整循泵的[3] 丁俊齊， 劉福國，徐海東.循環(huán)水泵在線(xiàn)優(yōu)化運行[J].出力，適當控制循環(huán)水量，可以獲得在機組出汽輪機技術(shù)，2004, 46(5) :392- 394.力增量與循泵電耗比較之后的收益最大化，以[4] 趙斌，劉玲，張文兵.汽輪機冷端優(yōu)化的研究[].及相對應的循泵運行狀態(tài)是獲得凝汽器最佳真熱力透平, 2007, 36(1):19-23.空的一種方法。[5] 陳恩奇.冷端優(yōu)化問(wèn)題 的探討和國內某些不同意見(jiàn)商榷[J]. 1997(6):23- 26.(2)由于不同負荷下循環(huán)水量的大小對真空的影響不一樣，而且，在夏季海水溫度高時(shí)，需2臺循泵運行，單泵與雙泵的切換點(diǎn)對最佳真空的影響也是比較大的。收稿日期: 2008-12-09(3)單泵、雙泵切換時(shí)，圖2中的曲線(xiàn)有作者簡(jiǎn)中國煤化工湖人，工程師，從150A左右的跳空區間，這是循泵本身功耗帶事大型MHCNMHG工程師，從事大型來(lái)的不可避免的功耗增加，因此在根據水溫調整循泵出力的同時(shí)，必須尋找合理的單、雙泵機組運行管理工作。(本文編輯:陸蟄)