660 MW超临界机组循环水系统运行优化分析

第6卷第3期沈阳工程学院学报(自然科学版)Vol. 6 No. 32010年7月Jourmal of Shenyang Instute of Engineering( Natural Science)Jul. 2010 .660MW超临界机组循环水系统运行优化分析王顶磊,王林,张志远(神华河北国华沧东发电有限责任公司发电部,河北沧州061110)摘要: 结合沧东公司循环水系统的运行条件,以及优化循环水系统的运行方式,提出了低负荷单机单泵运行方式.同时根据相关计算和试验,对该类型机组采用单泵运行的可行性、安全性、经济性进行了分析，结果表明,660 MW同类型机组低负荷时采用单台循环水泵运行完全能满足机组正常运行的需要.关键词:循环水;单机单泵;安全;经济中圈分类号: TM621文献标识码: A文章编号: 1673 - 1603(2010)03 -0215 -03在火力发电厂中,机组循环水泵的耗电量约占厂的液控缓闭止回蝶阀.蝶阀靠液压驱动,开阀时由油泵用电量的20%.因此,厂用电率的高低与循环水泵的电机提供动力,关阀时由蓄能罐提供能量驱动阀门关运行方式有着密切关系.目前，国华公司660 MW机闭,不需驱动电源，液压系统中有自动保压装置2台组循环水系统多数已采用了2台机组配置4台循环水循环水泵出口门共用1套油站.泵(春秋、冬季工况为3用1备,夏季为4台运行无备循环水泵正常启动前,先在30 s以内开出口蝶阀至用)的运行方式如果在冬季低负荷运行期间采用每15%开度，使水泵反转小于等于额定转速的10% ,然后台机组1用1备的运行方式,将大大降低循环水系统启动水泵,在20 s内出口门全开.阀门关闭时从90°~的能耗,提高机组的热效率,同时也节约了能源.15°为快关,时间为15 ~35 s,慢关角度为159,时间为25 ~35 s.液控缓闭止回蝶阀油站油压控制逻辑:1设备简介HH 160 bar油压高报警国华沧电二期工程2台机组的汽轮机均为哈尔滨汽H 145 bar油泵联停轮机厂生产的660 MW超临界,一-次中间再热、三缸四排L 130 bar油泵联启汽、单轴凝汽式汽轮机,与SC2080/25. 40-M969型超临LL90 bar油压低报警,油泵急停界压力变压运行直流锅炉及QFSN-660-2型水氢氢冷却2低 负荷单循环水泵运行可行性分析发电机配套,共配置4台循环水泵,即每台机组2台循环水泵,采用单流程、双背压双壳体、表面式凝汽器按照设计思路，2台机组配置4台循环水泵,循环循环水系统采用扩大单元制直流供水系统,水源水系统在春秋、冬季的工况为3用1备.根据统计,黄为海水，取自黄骅港港池内.泵房与主厂房之间的管线骅港每年12月、1月、2月.3月循环水温度均未超过长约1 000~-1 200 m,循环水干管管径为2.8 m,管内5C.因此,在机组低负荷单台循环水泵运行前，应先流速为28 m/s,设计循环倍率为55倍.进行凝汽器压力随负荷变化定量计算.单台循环水泵循环水泵为立式单级单吸混流泵,型号80-运行计算, 主要是确定机组的排汽压力在循环水流量LKXA-18.夏季工况为流量34 128 m'/h, 扬程(速)- -定的前提下随机组负荷变化的对应关系.17.5 m;冬季工况为流量38 412 m/h,扬程14.5 m,通常在凝汽器的热力计算中,其基本的传热计算关闭扬程33 m,转速370 r/min.电机型号为公式为YKKL2400-16/2150-1 ,功率2400 kW,电压6000 V,电Dxγ= KxA x O1。v(1)流304.9 A.转速372 r/min,生产厂家为湘潭电机厂.式中中国煤化工k)、传热对数温差每台循环水泵出口设置1套由美国高博公司生产(Otw:fHCNMHG收稿日期: 2009-11 -03.作者简介:王顶磊( 1984-),男,江苏徐州人，助理工程师.●216●沈阳工程学院学报(自然科学版)第6卷分析式(1) ,以上3个未知数均与排汽压力有关.水质恶化.因此,先假定一个排汽压力初值，然后即可确定这3个.为验证低负荷单台循环水泵运行的安全性,公司未知数.利用式(1)计算出一个汽轮机的排汽流量D，将循环水泵 备用逻辑修改为:1台循环水泵跳泵后,立再与原排汽流量D。进行比较,若1 D。-DI/ D。≤即开始关闭出口阀,同时开始开启另1台泵出口阀，出0.002 ,则认为假定的排汽压力基本正确.否则,应重新口阀开到15°后,联启另外1台循环水泵.进行计算,直至合乎要求为止,计算结果如表1所示.公司在4"机组的负荷分别为260MW和350MW表1单循泵运行凝汽器压力 与机组负荷的关系工况下,进行了单台循环水泵跳闸备用泵联启试验.(循环水温5 C)260 MW工况下,试验结果主要指标如下(由1'泵机组负荷(MW)300 350400450 500切至2*泵) :①备用循环水泵联启用时22 s, 出口门全凝汽器压力(kPa)3.6 4.14.36.2 6. 9开共用时66 s.②跳闸循环水泵出口门关闭用时28 s. .2009年11月14日,该公司二期660MW超临界③凝汽器压力由4 kPa上升至4. 4 kPa, 循环水系统运4"机组在循环水温度约5.5 C的工况下进行了单泵运行无异常.④循环水泵出口液控蝶阀油站压力降至最行机组最大出力试验,发现机组负荷达550MW时，低10. 74 MPa.350 MW工况下,试验结果主要指标如下(由2"泵凝汽器压力达6. 49 kPa, 此时闭冷水水温达35.1 C切至1'泵):①备用循环水泵联启用时11 s, 出口门全(闭冷水由循环水冷却),机组其他参数正常.由试验开共用时30 s.②跳闸循环水泵出口门关闭用时13 s.可知,冬季低负荷期间保持单台循环水泵运行可行,且③凝汽器压力保持4kPa未发生变化,循环水系统运机组出力不受影响,各相关参数如表2所示.表2单循泵运行变 负荷过程中各相关参数负荷凝汽器压循环水进循环水回循泵电流闭冷水温低9.4265MPa.通过2次不同低负荷下的循环水泵切换试验知，/MW_力/kPa_ 水温度/C 水温度/C /A/C350 3. 925.615.5229. 820. 9机组负荷不超过350 MW时,对于采用液挖缓闭止回400 4.05.517.2245. 631蝶阀的循环水泵出口门,水泵跳闸后出口门能实现在.5.8418.3规定时间内快关,机组的安全将不受影响.500 6.2320.124134. 1_550 6.4924.524535.24低负荷单台循环水泵运行经济性分析3低负荷单循环水泵运行安全性分析机组负荷350MW时,单台循环水泵运行时循环水泵的电流为245 A;2台循环水泵运行时,每台循环机组低负荷期间,保持单台循环水泵运行,其不安水泵的电流为276 A,约上升31 A.全因素主要体现在以下几个方面:根据以上情况,全年按120天冬季工况计算,如果1)运行循环水泵跳闸，备用泵联启不成功,循环每天按4 h低负荷单台循环水泵运行工况运行,节约水中断,凝汽器压力快速上升,机组跳闸.电量为2)运行循环水泵跳闸,虽备用泵联启成功,但循1. 732UIcosφ =1.732 x6.3x307 x0.8x120 x4环水泵出口液控缓闭止回蝶阀油站不能满足跳闸循环通过计算得知,每年可节约电量约128. 64 x 10*水泵出口门快速关闭联启循环水泵出口门开启而造kW.h,每度电按0.3元/kW.h价格计算,每年可节约成循环水系统不能快速恢复的情况,进而造成凝汽器资金约38. 59万元压力快速上升,机组跳闸;跳闸循环水泵出口门不能快速关闭还有可能造成因循环水倒流引起的水泵倒转的5结论风险.1)由于我国北方地区冬季工况的循环水温度均3)运行循环水泵跳闸,备用泵联启虽成功,但循较低,对于同类型660MW机组如果在循环水温度小.环水系统恢复时间不能满足机组运行的要求,进而造中国煤化工期间保持单台循环成凝汽器压力快速上升,机组跳闸.水泵运iYHCN M H Gf水量的需要.4)备用泵联启成功后,循环水压力波动,造成管2)液控缓闭正回阀具有叨作快速.运行可靠、故道水锤,导致凝汽器钛管变形、破裂,进而造成凝结水障率低等优点.根据公司实际应用情况,对于循环水系第3期王顶磊,等:660MW超临界机组循环水系统运行优化分析●217●统采用液控缓闭止回阀类型的循泵出口门,低负荷单参考文献台循环水泵运行时,该类阀门能够满足同类型660[1]四川省电力工业局,四川省电力教育协会.汽轮机及其辅助设备的经济分析[M].北京:中国电力出版社,2000.MW机组安全运行的要求.3)在目前耗能较高的火电企业,如果在冬季机组2]山东电力学校.汽轮机设备及运行[M].北京:电力工业出版社,1979.启停及正常运行相应低负荷阶段采用单台循环水泵运[3]钟史明,汪孟乐,范仲元.水和水蒸汽性质参数手册[M]. .行方式,将大大节约厂用电率,提高机组效率.北京:水利电力出版社, 1989.Operation optimization analysis of circulating watersystem in 660 MW supercritical boilerWANG Ding-lei, WANG Lin ,ZHANG Zhi-yuan( Shenhua Hebei Guohua Cangdong Power Generation Co,Ltd. ,Cangzhou 061113 ,China)Abstract: In this paper ,connected with cangdong plant circulating water system and the operating conditions , the cir-culating water system operation mode is optimized，a low-load single machine single pump operation mode is presen-ted. According to the relevant calculation and testing of the type of units the feasibility of using single pump operation,safety ,economic nature of the analysis , obtained in the low-load units circulating pump to run a single unit can fullymeet the operational needs.Key words: circulating water ; single machine single pump ; safety ;economy(责任编辑洪广欢)(. 上接第214页)Application of carbide slag in pollution treatmentHUANG Xin-zhang ,XU You-ning( Department of Power Engineering, Shenyang Institute of Engineering, Shenyang 110136 ,China)Abstract: This paper introduces the principle and application of carbide slag in treating pollution water and gas. Thefeasibility and economic benefits of desulfurization of flue gas in power plant are pointed out.Key words: carbide slag ; treating pollution ;desulfurization中国煤化工MYHCNMHG