电厂低负荷汽泵节能，这么干！！

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法律顾问：张友全 律师

正文：

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    给水泵是火力发电厂最重要辅机之一，由此构成的给水系统是保证机组安全和经济运行的基础，相关的控制策略必须保证机组在不同阶段、不同负荷时的安全经济运行。调试人员的认识和理解差异，在给水系统的相关控制策略制订上存在缺陷，导致机组低负荷运行时再循环阀过早开启，造成能源浪费。另外，再循环阀频繁开关，对阀芯产生冲刷，导致阀门内漏，严重情况下导致机组出力不足。为此，在火电利用小时远低于设计值的当前，有必要进行系统性研究，在保证安全的前提下，提供汽泵低负荷工况下的经济性。

1 存在的问题

    河源电厂一期工程每台机组配置两台50%BMCR容量的汽动给水泵和一台30%BMCR容量的电动给水泵。随着广东电力市场 改革的不断深入，河源电厂调峰越来越频繁，经常按照中调指令退出AGC控制，手动降负荷至240MW，甚至220MW，这就导致汽泵再循环阀根据逻辑设定值自动打开，一部分给水流量通过再循环管道回到除氧器，造成能源浪费，相关数据见表1。                                          

2 原因分析

    汽泵经过的是高温中压水，当给水泵低于其设计最小流量运行时，泵体摩擦的发热量不能被给水带走，使泵内温度升高，当泵内温度超过泵所处压力下的饱和温度时，给水就会发生汽化，造成给水泵汽蚀。为此，汽泵出口至除氧器之间配置有再循环系统。当汽泵实际运行流量低于某个设定值时，再循环系统运行以增加通过泵的流量，保证汽泵安全运行。反之，再循环系统退出运行，以提高经济性。

    河源电厂汽泵再循环控制逻辑以及泵最小流量保护逻辑也按照上述原则进行设计，但查阅控制定值发现，与汽泵厂家给出的泵特性曲线相差较大，主要体现在：厂家提供的最小流量是一个随泵转速变化的函数，而现有最小流量保护则是一个定值224t/h，见图1。从图中可以看到，在0-5000rpm转速区间，现有逻辑定值比泵允许的最小流量值更大，这就导致了汽泵再循环控制定值选择偏大，见表2。虽然这种设置可以提高汽泵的安全裕量，但在低负荷工况下出现了再循环阀开启，造成能源浪费的情况。

3 逻辑优化

    针对上述问题，在取得汽泵厂家认可的情况下，专业人员对汽泵相关逻辑进行了优化：

（1）将汽泵最小流量保护定值改成与转速相关的函数。此函数根据汽泵特性曲线拟合而来，并考虑15t/h的安全裕量：Qmin,汽 = 0.0482*n汽+15（Qmin，汽为汽泵最小流量，n汽为汽泵转速）

（2）将汽泵低速区间（0-3600rpm）的再循环阀回滞函数曲线向左平移，高转速区间保持原有函数曲线不变，再循环阀动作流量定值变化见表3。

（3）为了避免两台汽泵再循环同时动作进而发生”抢水”问题，要求运行人员控制两台泵流量偏差为40t/h。

    实施上述优化后，机组降负荷至240MW时，给水流量最低约为650t/h，即两台汽泵的流量分别为305t/h和345t/h，离再循环阀开启定值还有20t/h的裕量，实现了机组深度调峰汽泵再循环不动作的目的。

4 节能效果

   汽泵逻辑优化后，在240MW工况下，小机进汽流量由原来的36.3t/h降至32.7t/h，即节省4抽汽量3.6t/h。这些汽量进入到低压缸做功，假设不考虑低压缸抽汽，则可以增加发电功率634KW。按照每年两台机组深调运行2000h，上网电价0.4元/kWh计算，则可增加销售收入50万元/年。另外，由于再循环阀不再频繁开关，有效避免了阀芯冲刷，可以节约阀芯补焊费用1.6万元/年。

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