火电厂开式水泵系统季节性停运改造.pdf

2 0 l 2 年第3 O 卷第2 期 内 蒙 古 电 力 技 术 I NNE R MONGOL I A E L EC TRI C P OW E R 8 9 火电厂开式水泵系统季节性停运改造 高健 。 周文华 ， 郭红 日， l 、 志远 ， 张建海 北方联合电力有限责任公司包头第三热电厂， 内蒙古 包头0 1 4 0 6 0 摘要 通过对北方联合电力有限责任公 司包头第三热 电厂循环水 系统、 开式水 系统运行 现状的分析， 认为该厂冬季停运开式水泵可行， 提出了增加旁路系统的技术改造方案。改造 后 ， 冬季低温期 实现 了开式水泵全停 、 由循环水直供 开式水用户的 目的 ， 降低 了厂用电率， 提 高了机组运行经济性。 关键词 开式水泵； 停运 ； 旁路 ； 循环水系统 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 8 6 2 1 8 2 0 1 2 0 2 0 0 8 9 0 2 S e a s o n a l S h u t d o wn Re v a mp o f Op e n t y p e d W a t e r P u mp S y s t e m i n Th e r ma l Po we r Pl a n t s G a o J i a n ，Z h o u We n h u a ，Gu o Ho n g r i ，Bu Z h i y u a n ，Z h a n g J i a n h a i N o ． 3 B a o t o u T h e r m a l P o w e r P l a n t ， I n n e r M o n g o l i a B a o t o u 0 1 4 0 6 0 Ab s t r a c t W i t h a na l y s i s t o o pe r a t i o n s i t u a t i o n o f c i r c ul a t i n g wa t e r s y s t e m a n d o pe n t y p e d wa t e r s y s t e m i n No ． 3 Ba o t o u Th e r ma l Po we r Pl a nt ，No r t h Un i t e d Po we r Co ． ， Lt d． ．W e t h i n k i t f e a s i bl e t o s h u t d o wn o p e n -t y pe d wa t e r p u mp i n wi n t e r ， a n d s u g g e s t t o a d d t e c h n o l o g i c a l r e v a mp p r o g r a m o f b y p a s s s y s t e m． A f t e r t e c h n i c a l r e v a mp ， s h u t d o w n o f o p e n - t y p e d w a t e r p u mp i n l o w wi n t e r t e mp e r a t u r e d u r a t i o n c a n b e r e a l i z e d ， o p e n t y p e d wa t e r wi l l b e d i r e c t l y s u p p l i e d t o c o n s u me r s b y t h e c i r c u l a t i n g wa t e r ， a u x i l i a r y p o w e r c o n s u mp t i o n r a t e wi l l b e r e d u c e d a n d u n i t o p e r a t i o n e c o n o my w i l l b e gre a t l y i n c r e a s e d ． Ke y wo r d s o p e n - t y p e d w a t e r p u mp ；s h u t d o wn ；b y p a s s ；c i r c u l a t i n g wa t e r s y s t e m 1 系统概况 北方联合 电力有 限责任公 司包 头第 三热 电厂 以下简称包头三 电厂 安装 2台3 0 0 MW供热机组 ， 循环水 系统为闭式供水方式 ， 冷却方式为 自然通风 冷却塔冷却 ， 水源为 自来水 和城市中水 。循环水用 户主要有凝汽器 、 主机润滑油冷油器 ， 及 开式循 环 冷却系统 。 开式循环冷却水 由循环水 至凝 汽器人 口电动 门前的管道接 出， 回水接至凝汽器循环水回水 电动 门后管道 。开式水作为各辅机冷却用水 ， 用户主要 包括电动给水泵组 、 汽动给水泵组 、 凝结水泵电机 、 闭式水冷却器 、 抗燃油冷却器 、 中央空调冷却器 、 磨 煤机油站 、 送风机冷油站等。系统结构如图 1 所示。 2 技术改造 为 了响应 国家节能减排号召 ， 包头三电厂分别 对 2台机组的开式循环水系统进行 了改造 ， 以期达 到降低发电成本、 节约厂用电的目的。 【 收稿 日期]2 0 1 2 0 2 1 8 [ 作者简介】高健 1 9 8 1 一 ， 男， 内蒙古人， 学士， 助理工程师， 从事火力发电厂汽轮机运行工作。 岛健 ． 火电厂 圩 水泵 系统 卜 性停运改造 2 0 1 2 3 卷 2 要 i 沓 ； 水 图 1 原开式循环冷却水系统结构 2 ． 1 开式水泵冬季停运可行性分析 统计数据表 明 ，每年 1 0 月 中旬至次年 3 月 中 旬 ， 包头三 电厂循环水最高供水温度约为 l 8℃， 最 低供水温度约为 5 。每年冬季循环水温度较低 ， 开式循环水泵运行时 ， 锅炉侧用户冷却水门基本全 关 ； 汽轮 机侧 开式水用户冷却水 门开度相对较小 ， 尤其在 电动给水泵 备用 、 汽动 给水泵运行 的情况 下 ， 开式水用量大幅减少 ， 因此 ， 开式水泵系统基本 具备冬季停运条件 。 2 _ 2 开式水泵停运技改方案 2 _ 2 ． 1 循 环 水 系统结 构改造 根 据包 头 电厂开式水 系统冬 季运行 T况和 现场条件 ， 通过对开式水系统运行工况的认真分析 与研究 ， 系统改造方 案最终确定为 在开式泵入 口 入口手动门前 和出口 出口电动门后 管道之间 增加一路直通管道系统。改造后 ， 当冬季循环水温 度较低 时停用开式泵 ， 直接由循环水为开式水用户 提供冷却水 。图2 为改造后循环冷却水系统结构示 意图。 2 ． 2 ． 2 热 工逻辑 修 改 原开式水系统热丁控制逻辑为 正常运行时 ， 2 台开式水泵互为备用 ； 联锁条件投入情况下 ， 运行 泵跳闸或运行泵 口压力 0 ． 2 5 M P a 时， 备用泵联 锁启动； 开式水泵无其他跳闸条件。 粟 图2 改造后开式循环冷却水系统结构 设置开式水旁路后 ， 原逻辑中s D r i 了部分新功 能 ， 新控制方案为 在定子冷却水冷却器的冷却水 人 口管道加装 1 个压力测点 ， 设置“ 旁路运行压力低 联启备用泵” 联锁开关 ； 旁路投入运行时 ， 解除泵 口压力低联锁信号 ， 开旁路 电动 门 ， 运行人员手动 停运 开式水泵 ； 旁路运行正 常后 ， 2台开式水泵停 运 、 进入备用状态 ， 投人旁路运行水压低联锁 ， 自动 切除开式泵压力低联锁 该联锁信 号与旁路低压联 锁互锁 ； 运行人员可以设置优选启动泵 ， 投入优选 泵选择后 ， 当新增压 力测点压力低于保护值 时 ， 自 动启动优选联锁泵 ， 同时联锁关闭旁路电动门 ， 自 动切 除旁路运行压力低联锁信号 ， 切除旁路运行 ； 切除旁路时 ， 解 除旁路运行压力低联锁信号 ， 运行 人员手动启动开式泵 ， 自动关闭旁路 电动门 ； 旁路 切 除状态下 ， 控制方式仍采用原方式 ， 联锁条件也 与原条件一样” 。 。 。 2 ． 3 开式水泵停用改造 通过对开式水泵停运后机 组运行T况进 行分 析 、 总结 ， 决定利用机组检修机会， 在凝结水泵电机 冷却水路 中增加一路工业水 ， 在汽动给水泵润滑油 冷油器中增加冷却片 ， 并在汽动给水泵润滑油冷油 器冷却水管道上增设在线清洗装置 ， 以期实现降低 润滑油温 、 冬季全季停运开式水泵的目的。 3 改造效果 开式水泵停运后 ， 开式水用户 由循环水直供 ， 减少了开式水系统用水量 ， 相当于增加了凝汽器循 环水量 ， 对提高凝汽器真空有益 。以包头三电厂 2 号机组为例 ， 开式水泵停运后 ， 凝汽器真空增加 了 0 ． 0 2 k P a ， 相 当于发 电煤 耗 降低 了 0 ． 0 6 g ／ k Wh 。 另 外 ， 开式水泵停运后循环水供主机润滑油冷油器 冷 却水量有所增加 ， 相 同负荷及环境温度条件下 ， 润 滑油温会有所降低 ， 减 少了工业水用量 ， 节约 了部 分T业水泵电耗。 以包头三电厂为例 ， 开式水泵 电机耗电率 占厂 用电率的份额为0 ． 1 3 ％。假定负荷系数为7 0 ％， 按 双机开式水泵冬季停运 4 个月计算 ， 则年节约厂用 电约为 1 7 0 0 MWh ， 创造经济效益4 0 万元。 4 开式水泵停运注意事项 开式水泵停运之后 ， 用户所需冷却水 由循环水 系统直供 ， 由于冷却水量减少 、 压力 2 0 l 2 年第3 0 卷第2 期 郭挺 ， 等 主汽压力及调门流 特性对机组 一 次i『 i； j 频的影响与 MP a ， 频差为 0 ． I H z ， 按照一次调频补偿 函数计算 出的功率补偿值为8 ． 7 5 MW。 3 - 2 频 差为 一0 ． 1 Hz 同样试验 ， 当负荷为 2 2 5 M W， 主汽压力为 1 4 ． 5 M P a ， 频差为一 0 ． 1 H z 时 ， 按照一次调频 补偿 函数得 到的实际功率补偿值为 1 1 ． 2 2 MW。 3 ． 3 试验结果分析与处理 试验结果表 明， 在相 同负荷 、 相 同蒸汽参数的 情况下 ， 频差值 的绝对值相等但动作相反 时 ， 机组 的实际功率补偿值相差达 2 8 ％。这种情况主要是 因 机组调门的流量特性不好造成的。 调 门的实际流量特性可能存在 阶跃现象 ， 动态 转速不等率的降低 或增加会对机组 的稳定运行造 成很大影响。调门的实际流量特性不好时， 应该严 格按照实际得到的试验数据对机组特性 曲线进行 修正 ， 否则很可能不满足机组一次调频的要求 。 例如在某 电厂7 号 、 8 号 3 0 0 MW机组上进行一 次调频试验时 ， 虽然汽轮机厂家技术人员预先对机 组流量特性曲线进行 了修正 ， 但试验过程 中发现该 特性曲线远远不能满足一次调频的要求， 最后以现 场一次调频试验数据为依 据进行 了进一步 的修正 后 ， 2 台机组的特性 曲线才基本满足了要求。 神华神东 萨拉 齐电厂 2 号机组在 做修正试验 时， 则分别选取了额定负荷的6 0 ％、 7 5 ％、 9 0 ％、 1 0 0 ％ 等几个负荷点 ， 在每个负荷点上 ， 精确地记 录了转 速偏差 4 r ／ m in 和 6 r ／ m i n 时的阀门响应特性； 在 7 5 ％负荷点还增加了转速点， 以满足更高的精度要 求 ， 最终实现了良好的一次调频功能。 4 结语 现场考核机组一次调频功能时 ， 应该充分重视 主汽压 力和 调 门流量 特性 对 一次 调频 功能 的影 响。为了抵消压力变化 的影响 ， 应该对一次调频的 逻辑加 以优化与改进 ； 当机组调门的实际流量特性 不好时 ， 应该严格按照试验获得的实测数据对机组 特性曲线进行修正， 以实现 良好的一次调频功能。 参考文献 [ 1 ]华北电网有限公司． 华北电网发电机组一次调频运行管 理规定【 M] ． 北京 华北电网有限公司， 2 0 0 6 4 - 1 0 ． 【 2 】初晓华 ． 浅析 汽轮机 D E H一 次调频 【 J J ． 机械工 程师 ， 2 0 1 0 4 1 3 3 1 3 4 ． 【 3 J霍红岩， 王琪 ， 陈世慧， 等． 并网机组一次调频技术指标的 商榷与建议『 J 1 ．2 0 1 0 ， 2 8 2 5 - 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