火电厂循环水泵运行方式对机组经济性的影响 火电厂循环水泵运行方式对机组经济性的影响

火电厂循环水泵运行方式对机组经济性的影响

  • 期刊名字:城市建设理论研究
  • 文件大小:508kb
  • 论文作者:宋显璋,刘恩达,牛雪峰
  • 作者单位:赤峰热电厂
  • 更新时间:2020-07-10
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论文简介

火电厂循环水泵运行方式对机组经济性的影响1宋显璋2刘恩达3牛雪峰赤峰热电厂赤峰 024001摘要:火力发电厂中,循环水泵的耗电量约占厂用电的20%,因此厂用电率的高低与循环水泵的运行方式有着密切的关系。循环水泵的运行方式对于全厂的综合经济指标有着较大的影响。本文首先介绍了火电厂循环水泵的运行方式,然后对循环水泵不同运行方式进行了经济性分析。关键词:火电厂;循环水泵;运行方式;机组经济性;影响中图分类号: F407文献标识码: A随着电力工业改革的深入,提高机组的经济性已成为火力发电厂中成本核算的关键所在。如何提高机组的经济性,是电力行业需要探讨的问题。机组的运行经济性,不仅与主设备(包括锅炉和汽轮机)有关,而且还与辅助设备的性能和运行状况有关。在火电厂中,循环水泵的耗电量占有较高的比例,因此,循环水泵能否经济运行对机组运行经济性的提高具有重要意义。电厂实际运行中,循环水流量控制一-般不是连续调 节,而是采用台数调节,即采用调整并联运行的循环水泵的台数来改变循环水流量。电厂循环水泵通常有两种运行方式,单泵运行方式和两台泵并联运行方式。实践证明,冬季低负荷时停运1台循环水泵以节约厂用电、提高运行经济性是切实可行的。但何时可以停止或增开1台循环水泵才能保证运行经济性,由于缺乏可靠的理论计算和数据说明,没有作出具体明确的规定。1火电厂循环水泵的运行方式目前大型电厂的循环水泵一般采用两种运行方式:单台泵运行和两台泵并联运行。1.1 单台泵运行将管路性能曲线和泵本身的性能曲线用同样的比例尺画在同--张图上,两条曲线的交点即为泵的运行工况点,亦称工作点。如图1,其中H-Q是泵本身的性能曲线,Hc_Q是管路性能曲线,M点即为泵稳定运行的工况点。1.2两台泵并联运行由泵的性能曲线(H-Q)做并联后的性能曲线(H-Q)#的原则是:在相同扬程点.的流量相加而得出。图2表示出不同型号的两台泵并联后的性能曲线和工作点,其中I、II分别为两台泵各自的性能曲线,II 为管路性能曲线,I+II 为两台泵并联性能曲线。两台泵并联运行特性曲线与管路特性曲线相交于M点,该点即为两泵联合运行时的工作点。H4.. H-QHuH.-Q1+1中国煤化工图1单台泵运行的工作点图2不同型号两台泵MYHCNMH G2循环水泵不同运行方式下的经济性分析2.1循环水系统技术概况某火电厂机组是300MW亚临界机组,其循环水泵型号为“湘江56-23A",是动叶不可调的定速斜流泵,因此无法通过改变动叶角度或者调整电机转速的方式来改变循环水泵的流量,只能通过启停循环水泵改变循环水泵的台数来调整流量。其循环水系统设计运行方式为:夏季及春秋季运行时,一机配两 台循环水泵,单元制运行;冬季运行时,两机配三台循环水泵,扩大单元制运行;严冬季节或低负荷运行时,一机配一 台 循环水泵。2.250%负荷时单台运行与两台并联运行的经济性比较循泵的Q_G曲线具有一个普遍性的特点:通常往流量增大方向经过最高效率点后,斜率逐渐增加,呈陡降型,即在这一范围内,即使流量变化不大,也会.引起效率较大的下降。而两台泵并联后的Q-H曲线比单台泵的Q-H曲线要平坦得多,同时由于管路的阻力损失与流量是近似成平方关系的,因此管路特性曲线是一条较陡的近似二次抛物曲线,对应在Q-H曲线上,Q井与Q .就相距较远。由于电厂选泵的结果住住是使并联工作点处的流量略大于设计流量,即Q>Q设计,而在减少泵运行台数后,因凝汽器和管道为阻力减小,每台泵的扬程降低。流量增大,工作点进-步向大流量方向移动,效率进一步降低。由于阻力特性曲线较陡,使每台泵在并联时和单台时的流量相差较大(或者说工作点相距较远),即单台时的效率要下降得更多些。最后,因在这一流量区的Q_G曲线呈陡降型,更加剧了单台运行时效率值的减小。这三个因素的综合结果即如图3所示。即导致泵单台运行时的效率值比泵并联运行时每台泵的效率要低得多。a1(Q-B)#(0-日)单Q# °单图3单台与并联运行的效率比较但是在实际运行中,也不能简单的说单台运行就比并联运行经济性更好,实际上,循环水泵的运行方式与汽轮机的出力及循环水的入口温度有着很密切的关系。当循环水进口水温一定,汽轮机排汽流量不变,凝汽器清洁程度一定时, 凝汽器真空主要决定于循环水量的大小。理论上,增加循环水量可使机组背压降低,机组功率增加,供电煤耗率降低;另一方面,增加循环水量使循环水泵耗功增加,供电煤耗率增加。从经济性的角度考虑确定循环水泵的最优运行方式的原则是:改变循环水泵转速或循环水泵台数,使汽轮机所发功率的变化量与循环水泵所多消耗的功率.之差达到最大值。下面就示例机组在50%负荷时循环水泵分别为单台运行和并联运行时的经济性做--比较。根据单台泵运行和两台泵并联运行时不同环境温度压力下的汽轮机功率,可以计算出两台泵并联运行时汽轮机功率与开一台泵运行时汽轮机功率的差值,即汽轮机功率增量APi。循环水泵的最优运行中国煤化工曾量YHCNMHG△Pi与循环水泵耗功增量OPr的差值决定的,当差值△P为正值时说明开两台泵比开一.台泵经济,当差值△P为负值时说明开一台泵比开两台泵经济。通过试验,分别在循环水入口温度为15°C、20°C、 25"C 时测得汽轮机功率增量APi,循环水泵耗功增量APT可通过并联和单台运行时循泵的流量和扬程计算轴功率并取其差值获得,由此得到50%负荷下,循环水入口温度为15C、20°C、25°C时的△P如表1所示。表1并联和单台运行方式下汽轮机所发功率的变化量与循泵多耗功率之差负荷循环水入口温度(e)50%|1|2△P(kW)-2131.7-1784.5-1126.9由表1可以看出,在50%负荷下,循环水入口温度分别为15°C、20°C、 25°C时的OP都为负值,说明此时单台泵运行比两台泵并联运行经济。而且可以看出,循环水入口温度越低,△P的值越小,由上文的理论分析可以推断:在50%负荷下,循环水入口温度小于25°C时,单台泵运行比两台泵并联运行经济。根据△P随循环水入口温度的增长而增长的幅度,基本可以推断当循环水入口温度小于30°C时,单台泵运行比两台泵并联运行经济。至于循环水入口温度大于30"C时的情况,需要通过具体试验得出数据才能判定。3结论通过对示例机组循环水泵运行方式的经济性分析,得到如下结论:(1)在50%负荷下,循环水入口温度分别为15"C、 20°C、 25°C时,单台泵运行比两台泵并联运行经济;进而可以推断出,在50%负荷下,且循环水入口温度小于30°C时,单台泵运行比两台泵并联运行经济。(2)对于该机组来说,提高循环水泵的运行效率主要还应从改善运行调节方式上入手。应通过理论分析和试验验证,在不同的循环水入口温度下,通过计算得到机组在不同负荷下的电厂净增功率的变化过程曲线,根据净增功率的大小可以由电厂运行人员选择具体的循环水泵的运行方式。参考文献[1]盛焕程,刘树松循环水泵双泵运行最佳时机[J].热力发电,2003, 32(9):[2]崔修强.300MW机组循环水系统运行方式优化[D].济南:山东大学,2004.[3]翟培强.凝汽器循环水进口温度变化对机组经济性影响的探讨[J].华中电力,2002,(6). .中国煤化工YHCNMH G

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