滨海火电厂1000MW机组循环水泵选型方案的探讨

机电工程技术2007 年第36卷第11 期经验交流)滨海火电厂1000MW 机组循环水泵选型方案的探讨李波(广东省电力设计研究院，广东广州510600)摘要:懈述和探讨疾海火电厂100MW超超临界机组直流供水系统采用-机两泵和- -机三泵的循环水泵选型方案，提出年总费用最节省的优化方案，为100MW超超临界机组直流供水系统设计提供参考依据。关键词: 100MW 超超临界机组;循环水泵;选型优化中團分类号: TM621.7文献标识码: B文章编号: 1009-9492 (207) 1-0095-03循环水泵是电厂的主要辅机之一，也是电厂用电负荷井→排水沟→自流排水明槳-排水口→大亚湾。和节能的主要对象。按照水文气象条件，合理地选择循环2.2循环水泵选型水泵，使其在凝汽器冷却水温随季节变化或机组负荷变化循环水泵选型分为一机两泵和一机三泵两个配置方案时，适应各种运行的工况，以提高循环水泵效率，降低水进行比选，如表1。对循环水泵进行方案比选时，按进口泵电动机消耗功率和发电煤耗，对节约能源是十分必要泵配进口电机，国产泵配国产电机考虑。的。通过对滨海火电厂1000MW超超临界机组供水系统循环水泵选型进行阐述和探讨，提出优化方案和建议。表1循环水泵选型方案表1工程概述一机两泵(单元制)一机三泵(单元制)(1)厂址概况.国产型进口型新建滨海火电厂位于南海海域大亚湾东岸南部稔平半方案序号IN岛，首期建设容量为2x1000MW超超临界燃煤机组。电厂循环冷却水采用直流供水系统，冷却水水源为海水。2.3循环水泵房布t(2)水文气象条件厂址地坪设计标高为4.50m，根据多年平均低潮位-电厂厂址处海域多年平均低潮位为-0.05m (黄海基0.05m计算出泵房吸水室相应设计低水位为-0.4S8m,考虑面，下同)，97%设计低潮位为-1.37m，最大潮差为水泵淹没水深要求，泵房内底标高拟定为-9.00m。2.34m， 两百年一遇设计高潮位为3.69m。 大亚湾海水水体循环水泵房地上部分布置- -般有两种形式:室内布置含沙量很小，水质良好，含氯度较高，平均为16.44%。和露天布置。室内布置的泵房间有上部建筑，进水间设计表层海水最高温度为34.5C，平均温度为23.4C,夏季月.为敞开式或带顶棚的半敞开式，泵房间和进水间分别设置平均最高温度为29.6C。属亚热带海洋性季风气候，多年吊装检修用桥式起重机。由于有上部建筑防护，循环水平均气温为21.9,多年极端最高气温为38.3C。泵、电动机、泵出口蝶阀等主要设备平时运行、维护和检(3)海水循环冷却水量1000MW超超临界纯凝式机组THA额定工况凝汽量为修条件较好，管理方便，设备、管道的防腐工作量、电气设备的防护等级要求相对较低。但由于上部建筑增加了下1682.89/h，2x1000MW 机组夏季冷却水量约为61.1m!/s,部结构承重，故土建投资增多;露天布置的泵房和进水间冬季冷却水量约为49.9m/s。无地上建筑，采用门式起重机，其台数可减少。此外2循环水泵房设计方案1000MW机组循环水泵房的跨度和占地面积较大，采用露2.1供水系统概述天布置I中国煤化工腐和户外电气设备电厂2x1000MW 机组循环冷却水供水方式采用单元制的防投 资增多。直流供水系统。其工艺流程为:大亚湾-引水明渠→泵房YHC N M H G环水泵房按无人值前池-→循环水泵房-→压力供水管→凝汽器-→排水管→虹吸班设计，正常运行时只需必要的巡检，运行维护工作周期收稿日期: 2007-08-0895经验交流 .机电工程技术2007年第36卷第11期褒22x1000MW 机组循环水乘房工艺设备表方案序号[、I规格数量循环水泵及电动机Q-15.3m/h, H=l6m N-350kW， 户外H型，IP55 4台 Q10.2m3/h. H=16m N-2300kW, 户外H型，IP556台旋转隗网B=2.sm, H=13.8mn, 铡面进水8台=3.m, H=13.8m, 侧面进水,台粗拦污栅B-3.4m, H=13.8m8个B-=5sm, H=13.8m6个闸门橹镍铬台金铸铁8窶镍铬合企铸铁套液近钢闸门B-3.4m, H=6m, Q235A4襄B=55, H=4m, Q235A3套泵出口液挖蝶阀DN2800, PN=0.6MPa4套DN2400, PN=0.6MPa门式起重机P-60/15t, Lk=32m1台P-40/10，Lla=28mI艺设备防魔阴极保护及恒电位仪压力制管DN2800. Q233A!241DN2400 Q235A160t性:泵房内其他公用设备规格数量差别不大,故不在表中列出，只计人投资总价。较短。另一方面循环水泵房地下结构深度较大，施工期较2.5循环水泵房结构长，采用露天布置泵房，可以减少工程量，加快施工进.(1)一机两泵方案度;设备方面，由于泵房地处海边，循环冷却水取用海泵房地下结构为1座钢筋混凝土板式地下结构，包括水，空气中含盐募，无论是室内布置或露天布置，按海水.4台水泵进水流道。泵房下部进水方向长度为36.5m,宽介质防腐要求选擇泵房内工艺设备材质是一致的，不存在.度为38.4m,深13.8m。室内或室外布置的区别。循环水泵房采用露天布置技术是(2)一机三泵方案可行的，还具有经济适用、节省投资的特点，实际中工程泵房地下结构为1座现浇钢筋混凝土板式地下结构，可征询建设方意见后确定。包括6台水泵进水流道。泵房下部进水方向长度为36m,2.4循环水泵房工艺设备寬度为46m，深13.8m。循环水泵房工艺设备包括钢闸门、拦污栅及清污机、(3)泵房方案技术比较旋转滤网、循环水泵、泵出口蝶阀、滤网冲洗水系统等。以泵房土建总体施工方法基本相同为前提，一机三泵循环水泵采用立轴抽芯式、固定转速、固定叶片、单级斜方寨总的土建工程量大于一机两泵方案，土建投资较大。流泵，水泵铀承优先选用无需外加轴承润滑液的进口陶瓷两种方案的泵房下部结构在长度和宽度方向的整体轴承或进口赛龙轴承，系统简单，节约淡水用量。尺寸均超越了规范允许预留伸缩縫的最大限度，特别是对于大型取水建筑物，地下结构设计、施工都面临着一每台机组设置2台满足最大循环冷却水量50%容量的定的难度。施工设计时尽量减少泵吸水间端墙至侧面进循环水泵，每台循环水泵出口设置液控止回蝶阀。泵房进水滤网出口的距离，缩短流道长度，可以明显降低循环水间内设置侧面进水旋转滤网、粗拦污栅和移动式清污机水泵房的土建工程量和占地面积。在施工设计阶段开展等清淤设备，进水流道人口配置检修闸门。泵房间设置门循环水泵房进水流道的水力性能模型试验研究工作，提式起重机，用于起吊循环水泵和检惨其他设备。设备规格出改善水泵进水流道和吸水室的水流条件、消除或减弱见表2。.吸水室中可能出现的各种美涡(表面祸、水内涡和底部(2) 一机三泵方案锅等)的工程技术方案和整流措施，进而确定最优的布每台机组设置3台满足最大循环冷却水量33%容量的置方案。一机三泵虽然比一机两泵方案占地面积有所增循环水泵，设备配置形式与一机两泵方案相似。设备规格加，但施工之间的差别应根据循环水泵房土建施工方式、见表2。施工难度和周期确定。(3)工艺设备方案技术比较3方案的选择.从表2看出，一机两泵方案系统简单，循环水泵等.(1)各方案静态投资比较见表3。.主要设备数量较少:一机三泵方案进水间设备数量较少，(2)选择比选方案但其规格尺寸均比一机两泵方案的稍大，其它辅助设备在均为国产泵或进口泵的基础上，从表3投资对比可材料数量较多，还需配置相应的控制设备，而且泵房内匆,中国煤化工并且设备数量多，运压力管道重量、防腐工程量也比一机两泵方案增加。仅行维YH的国产型方案，考虑从设备控制、维护运行的角度比较，- .机两泵方案优于到单CN M H G下国产系的制造技术-机三泵方案。还未成熟，并且也没有工程实例，100MW 超超临界机组I 96机电工程技术2007 年第36卷第11期经验交流表3静态投资 比较表初期投资高出1703万元。从节能角度分析，电厂厂址处万元环境气温高，春秋孚与夏季平均气温相差不大，没有严寒方案序号酷暑，当冷却水进水水温较高时，一机两泵供水系统水泵循环水泵设备及冬季也会按100%容量(工况B)运行。相比之下，一机安装费1860>4-7440 885*6=5310 1400x6=8400三泵方案每台机组根据负荷的变化和季节水温在春秋、冬除循环水泵外的设季可投运2台泵，也可投运3台泵，运行管理灵活，并且备及安装费2156后者较前者每年还可节约电费268万元。建筑工程费11471507静态投资合计10676897312063 .表S静态投资及动态投资 比较表一机两泵(单元制)一机三泵 (单元制)直接采用国产泵风险太大，从安全可靠的角度亦不推荐。进口型国产型因此循环水泵选型可在进口一机两泵和国产一机三泵方案中比选确定。前者初期投资比后者高出1703万动态投资每年节省电费0268元，但投资主要差别是循环水泵，考虑到设备价格的不确定因素，因此有必要做进一步动态投资比较。对于-4结论及建议机两泵和一机三泵方案，均考虑在一年中春、秋、夏季综上所述，考虑到设备价格影响因案较多。并且泵组.(共9个月)投运水泵总容量的100%;但前者在冬季效率也存在-定的差异，滨海火电厂100MW超超临界机(共3个月)投运工况A (水泵总容量的60%)或工况B组采用进口-机两泵方案和国产一机三泵方案各有利弊:前者初期投资较高，但系统简单，泵房占地面积小，进口.囊4 节省电量计算表泵耐腐蚀性能、水力性能、水泵效率等技术方面比国产泵项目进口一机两泵方案国产 一机三泵方案优越，若经济条件许可，建议采用进口一机两泵方案。但春秋、夏季运行工改2x32053x2110是从经济适用、安全可靠、提高国产化的角度讲，如选用(每台机循环水泵轴耗功宰，kw)国产泵，推荐采用一机三泵方案。因此在滨海电厂循环水冬季运行工况I况A: 1x25052x1788泵的选型过程中，应根据厂址及水文气象条件，结合电(每台机镭环水泵轴耗功宰, W)I衣B: 2x3205费、年运行小时数及投资等进行全面的技术经济比较，确工倪A: 977122x1000MW机组年耗电量(10k.kWh)6205.65定最佳的设计方案。工况B: 7051参考文献:年节省电童(10kkWh)工况B: 0845.35[1] 西北电力设计院，电力工程水务设计手册[M].先京:中注:电费按0.317元/whit.四电力出版社，2005.[2]金边，100W火电机组循环水系统选型镙讨[J].华东电(水泵总容量的100%)，而后者则投运水泵总容量的力，2004, 32 (10); 30-32.75%。2x1000MW机组按年运行小时数5500小时计算出节省电量见表4。比选方案静态投资及运行费用经济(动作者简介:李波，男，1976年生，陕西人。大学本科，工程态投资)比较见表5。师。研兖领域:电厂水工工艺、给排水及消防。已发表论文2篇。从表4可知，进口一机两泵方案比国产一机三泵方案(编辑:王智圣)(上接第34页)才能使企业在未来的竞争中保持优势。scriplore [] . TRIZ Jurnal, 1998， (12): 13-17.4结论[3] 丁俊式，韩玉启，郏称德.创新问题解决理论-TRIZ研究鳔述[J] .科学学与科学技术管理，2004，25 (1): 53-60.产品的生命周期(成熟度)判定对于企业的产品开发4] Uterback J. Mastering the dynanmics o innovation [M} .决策起到重要影响，如产品处于s曲线的引人期时，应对Harvard Business School Pres, 1993.其结构、参数进行优化，使其尽快成熟及推向市场;处于[S]沈菲。2004年洗衣机市场浅析[J] .家电科技, 2004,成熟期和退出期时，则在保持现有利润的同时，开发新-(12); 24-25.代产品系统，以赢得未来市场。[6] 慧兵市场研究报告, 2005年中国洗衣机行业研究咨询报告中国煤化I:/3/0/90..[1]周三多，蒋使，陈传明.管理原理[M].南京:南京大学出版社，1998.第一fYHCN M H G解人，博士研究生。研[2] Michael s. Slocum Technolgy Maturity Uosing S-ourve De-兖领域;新产品开发产品创新理论研究。(编辑:粱到)97