300 MW供热发电机组热网循环水泵的变频节能改造

第36卷第2期华电技术Vol.36 No. 22014年2月Huadian TechnologyFeb. 2014.300MW供热发电机组热网循环水泵的变频节能改造马岩昕(黑龙江华电齐齐哈尔热电有限公司,黑龙江齐齐哈尔161000)摘要:介绍了300MIW供热发电机组热网系统的组成,分析了热网循环水泵运行中出现的问题,提出了热网的总供水流量由热网循环水泵出口调节阀调节改为热网循环水泵变频调节的变频节能改造方案。改造方案实施后,达到了降低机组运行维护费用、节能减排、提升热网供热安全系数、提高企业的经济效益和社会效益之目的。关键词:热网循环水泵;变频改造;厂用电率下降;供热安全中图分类号:TK 264.1*1文献标志码:B文章编号:1674- 1951 (2014)02 - 0036 -030引言2循环水 系统的的工作原理某电厂2台300 MW供热机组于2007年建成循环水泵的主要作用是将冷却水送人凝汽器投产,循环水系统由4台循环水泵(其中2台带高速内,冷却水吸收了在汽轮机内做完功的蒸汽的汽化循环水泵和低速循环水泵)、*1, *2机组各由2台潜汽,使其凝结成水后,再返回到冷却水塔循环凝汽器组成。在正常运行的情况下,当机组负荷大于60%时,采用2台循环水泵供1台机组的运行方循环水泵是保证凝汽式汽轮机安全、经济运行式。为了节约厂用电,从2009年冬季开始,采用循环的重要部件，其运行工况的优劣直接影响着发电厂水系统启动2台低速循环水泵带2台机组的运行的安全发电和经济效益。因此,保持循环水泵在最方式。佳工况下运行,是降低综合厂用电率的最有效办法,其工作原理如图1所示。1循环水 系统的组成循环水系统是由冷却水塔、循环水泵、清污机、3存在的问题胶球冲洗系统和凝汽器及有关设备组成的系统。冬季2台机的真空度- -直在 -0.0975 MPa以上,每台机组配2台循环水泵,循环水泵容量为而300MW供热机组的最佳真空度是-0.0950MPa,2 x 60% , 循环水泵在设计条件下连续运行。在机组凝汽器的最佳真空度对指导汽轮机组的运行具有非热耗保证(THA)工况下,夏季冷却倍率为60倍，常重要的意义。机组在冬季工况下运行，冷却水温很春、秋季为51倍,冬季为36倍。夏季、冬季分别按低,同样的冷却水量可以达到更高的凝汽器真空度,1机2泵、1机1泵方式运行,春、秋季按2机3泵方若凝汽器真空度高于其机组最佳真空度,就会白白消式运行。循环水系统流程为:嫩江水-→江岸泵- +反耗循环水泵的功率而毫无收益,造成了大量综合厂用应沉淀池一>冷 却水塔- >拦污 栅及清污机- +循环水泵电的浪费。- >液压控制出口蝶阀-→凝汽器及辅机(板式换热器4采取的措施及方法及水环式真空泵等)- +循环水压力回水管-→冷却水塔(蒸发一部分)。(1)供热开始初期(本年度的10月15日至11凝汽器型号为N- 17000 -8,单壳体,对分双流月15日.次年的3月15日至4月15日),2台机组程、表面式;冷却面积为17000 m2 ,其上部与汽机排启动|YH中国煤化工不水回水上双塔运行。汽缸采用柔性连接(弹性补偿节)。此时CN M H G没有上挡风板,凝汽器胶球清洗系统的主要设备包括收球网、胶球循水侧入口温度一般为 16 ~20 C ,因凝汽器水侧入口环泵、装球室分汇器喷球器及手动球阀。温度较高,白天负荷为250 MW,2台机组的真空度.-般为-0.0936MPa,夜间负荷为210MW,2台机收稿日期:2012-11 -10;修回日期:2013-12-19组的真空度一般为-0.0950MPa左右。为了保证第2期马岩昕:300 MW供热发电机组热网循环水泵的变频节能改造厂外输水管路界线供水北线南线村#1北线泵房f南线切换排汽 排汽切换 排汽排汽切换应门门主|排计泥井01井01 井 02#02 井03 井04井03定*4*2主山渠他午#降温池回水管水升回水阀/X补水阀南侧北侧压02冷却塔门井y天i门井 "1冷却塔阀门中中阀广泵4000m井|房++闸板间清水池泥水升道流井溢流井消防水泵房压泵房tMT去渣浆池虹阀口井弗宰中共清污机 带五阀门井#I机组2机组(300 MW)循环水泵房开去冷式却1↓排M[。水MLMMM 供3阀也时去脱硫用水阀门井图1循环水 系统的的工作原理机组在最佳真空运行,采用了2台高速循环水泵带旦发现使凝汽器端差超过规定范围,应加大胶球的2台机组的运行方式。投人次数,直至凝汽器的端差达到规定值,避免因凝(2)从本年度的11月15 日至次年3月15日，汽器的端差大而影响机组的最佳真空状态。此时,室外已开始结冰,冷却水塔开始.上挡风板,用在机组供热运行时(保证供热温度、流量满足冷却水塔挡风板控制凝汽器入口温度在10~15C。要求的情况下) ,根据机组负荷的不同,调节LV阀要相应减少冷却水量,2台机组启动2台低速循环门的开度,对凝汽器的真空度进行调整,具体情况见水泵,循环水回水上双塔运行且使凝汽器的真空度表1。接近于最佳真空度-0.095 0 MPa。表1 LV 阀门开度调节对真空度的影响(3)在室外温度下降较多,需要上大量挡风板,机组负LV阀的凝汽器冷却水 凝汽器的 真以防止挂冰太多,此时凝汽器的水侧人口温度增加荷/MW开度/%进水温度/C空度/MPa到13~17C,这时,要调节2台机组的LV阀(改变250001:- 0.0950汽轮机的排汽量)的开关位置、在保证热网供热温2308015度及不影响机组负荷的情况下,减小低压缸的排队21050-0.0950汽量,控制机组的真空度在-0.0950MPa。19045(4)运行人员应每隔2h检查一次清污机,使杂32草填料、小石子等杂物不会进人凝汽器,以免凝汽器水侧出入口温差大,一旦发现凝汽器水侧出入口根据黑龙江华电齐齐哈尔热电有限公司机组供温差大于规定值,立即清扫凝汽器,以保证凝汽器水热管中国煤化工导出:LV阀管道61219侧出入口温差,从而保证凝汽器的真空度在最佳mmYHC N MH G管道。供热期间,负荷状态。为250MW的锅炉主蒸汽流量为960tVh,再热蒸汽(5)供热期间,胶球冲洗系统每隔5d投人一进人中压缸的进汽量为747.12tVh,汽轮机的排汽次,投入胶球数量是凝汽器冷却水管数的10% ~量为(539.99 +31. 85) Vh,热网最大抽汽量(即负12% (700~1 400个),胶球收球率在98%以上，一荷250MW时)为500/h,(因LV阀最小只能关至●38●华电技术.第36卷30%)所以,排人凝汽器的蒸汽量约为320.12Vh。参考文献:因供热时热网要求的温度是士3C,热网供水流量为士300t,所以,通过LV阀的调节,保持机组的最[1]华中电网有限公司培训中心300MW火电机组集控运佳真空是可行的。在机组供热运行时(保证供热温行[M].北京:中国电力出版社,2005.度流量满足要求的情况下),机组负荷的不变,LV[2]于大江.火电建设工程施工汽轮机部分[ M].北京:中国阀门的开度不变,通过拆装挡风板,改变凝汽器入口电力出版社,2008.冷却水温度,对凝汽器真空度产生影响,见表2。[3]吴季兰.300MW火力发电机组丛书汽轮机设备及系统[ M].北京:中国电力出版社,2005.表2拆装挡板对真 空度的影响[4]史月涛,丁兴武,盖永光,等.热电联产机组技术丛书汽机组负LV阀的凝汽器冷却水凝汽器的轮机设:备与运行[ M].北京:中国电力出版社,2005.荷/MW开度/%进水温度/C真空度/MP:[5]王国清,杨世斌.火力发电工人实用技术问答丛书:汽轮5020-0. 0935机设备运行技术问答[ M].北京:中国电力出版社,2004.12-0.0950[6]汽轮机运行编委会.火电厂“生产人员必读丛书:汽轮机210-0.0963运行[ M].北京:中国电力出版社,2008.-0.0972[7]葛兢业.电业工人技术问答丛书:汽轮机检修技术问答1(-0.097 6. [M].北京:中国电力出版社,2003.循环水温度对汽轮机的凝汽器真空度的影响很[8]国电太原第一-热电厂. 300 MW热电联产机组技术丛书:汽轮机及辅助设备[M].北京:中国电力出版社,2004.大,循环水温度降低以后,白钢管的平均温度降低,[9]华东电业管理局.电业工人技术问答丛书:汽轮机运行白钢管两侧的水膜平均温度更低,传热系数降低,传技术问答[ M].北京:中国电力出版社, 1997.热量减少。另-.方面,由于循环水温度降低,传热对[ 10]鲍金春.循环水泵双速电机的节能改造[J].华电技术,数平均温差增大,传热量增加，前者对传热的影响2011 ,33(9):59 - 60.小，后者对传热的影响比前者大得多。因此,循环水[11]金晏海,阚洪.循环水泵的运行方式及节能分析[J].华温度降低以后,总的传热量增加,在排汽量- -定 的情电技术,2011 ,33(7):77-78.[12]智建平,闾亚美.630MW超临界机组循环泵双速节能况下,凝汽器的真空度会显著提高。改造[J].华电技术,2010 ,32(5):34 -37.5结论[13]侯昭湖,杨建平,石振勤.循环水系统节能改造及运行方式优化[J].华电技术,2010 ,32(3):73 -76.通过认真分析原因,精心调整,在供热期间,2(本文责编:王书平)台机运行后,启动2台低速循环水泵，将凝汽器的入口温度控制在12~15C,通过LV阀的调节,改变汽作者简介:轮机进人凝汽器的蒸汽量,使真空度保持在-0.095马岩昕( 1968- -),男 ,黑龙江齐齐哈尔人,工程师,从事MPa的目标是能够实现的。这样,会节约大量的厂汽轮机运行技术管理方面的工作( E-mail: hdmayanxin@ 126.用电,对机组经济运行也会起到非常重要的作用。com)(上接第17页)降低厂用电率0.117%。(4):38 -39.通过以上运行方式调整、设备技术改造等工作,[3]杜天新.600 MW超临界机组循环水泵经济运行分析哈三电厂3机组厂用电率下降了0.443%,若每年[J].华东电力,2008(2):41 -44.按24.82亿kW . h发电量计算,则每年可节电约[4]徐甫荣.发电厂辅机节能改造技术方案分析[J].电气传1000万kW●h,经济效益良好。同时，还积极响应动自动化,2004(1):1-2.了国家创建资源节约型社会和节能减排的方针,为[5]王玉彬.基于高压变频器的火电厂凝结水泵- ~拖二变频构建资源节约型社会做好了企业自己的本职工作,调速改造[J].工矿自动化,2006(6) :88 -90.产生了良好的社会效益。中国煤化工(本文责编:白银雷)MYHCNM HG参考文献: .[1]刘玉宁.电厂厂用电率及其对策[J].东方电气评论，王传胜(1981一),男,黑龙江鸡西人,工程师,工程硕2002(9):158 - 159.士,从事600MW机组集控运行管理方面的工作(E-mail:[2]荷小耐,皮华忠火电厂节能浅析[J].江西能源,200534751493@ qq. com)。