循环水尾能发电在电厂中的应用

2015年第3期ENERGY CONSERVATION(总第390期)循环水尾能发电在电厂中的应用柳华,丁倩(国核电力规划设计研究院,北京10005摘要:提出沿江沿海的大型直流循环火电机组在循环水排水过程中加设小型水轮发电机可进行尾能利用方案,利用排水尾能进行二次发电以供厂内用电,节约能源;并介绍水轮发电机组利用循环水尾能发电在某2×1000MW电厂中的应用情况。关键词:小水电站;火电厂;循环水尾能;节能中图分类号:TK15;TM62l文献标识码B文章编号:1004-7948(2015)03-0044-02doi:103969/jiss.1004-7948.2015.03.011引言尾能发电机组→大海。循环水尾能发电系统流程如图1所示。地处沿江沿海的大型火力发电厂循环水排水,存在可利用的贯流尾能,如果直接排掉,能量未充水轮发电机配电及控制室分利用,易造成浪费。为了进一步做到能源的综合利用,充分利用火力发电厂循环水排水尾能,一些水排水火力发电厂在循环水排水口安装小型水轮发电机,排水沟充分利用其水头及流量进行循环水排水尾能发电,最水轮发电机房水轮发电机「循环水市虹明排水沟大限度地发挥节能减排、环境保护循环经济等优势。水排水近年来,多个采用直流供水系统的大型火力发水轮发电机电厂,像湖北省的阳逻、襄樊、黄石,江西省的丰城检修间电厂,均建设了尾水回收水利发电站,都取得了良好的经济效益。根据滨海电厂循环水排水口特点,存在可利用的贯流尾能,为了进一步做到能源图1循环水尾能发电系统流程图的综合利用,充分利用电厂循化水排水尾能,某电厂2×100MW机组在循环水排水口处设置2台2循环水尾能发电系统装机、布置及运行方式50%的轴伸贯流式水轮发电机组2,利用排水尾2.1水轮发电机的装机情况能发电,装机容量达2×670kW,并于2012年投入夏季、春秋季时虹吸井设计堰上水位为4m,冬使用。季为3.83m,可利用水头为3.0m,夏季、春秋季循1循环水排水尾能发电系统流程环冷却水量为5930m3/s,冬季循环冷却水量为44.98m3/s,具体参数如表1所示。某电厂循环水系统为单元制,采用以海水为水某电厂循环水流量大、变化幅度小,且可利用源的直流供水系统。2台机组共用1座循环水泵水头在3.0m以上,水轮机额定水头为292m,总房,每台机组配3台33%容量循环水泵,1条流量为60m3/s。根据以上参数电厂安装2台额定D3800循环水压力排水管,1座虹吸井;1条3.6mx出力为746kW的轴伸贯流机组的水轮机,型号为36m单孔钢筋混凝土排水沟。GD008-WZ-260,并配2台额定容量为循环水尾能发电系统流程为:循环水压力排水837.5kVA的水轮发电机组,型号为SFW670-10/管→虹吸井→排水沟→水轮发电机组前池→排水119,利用循环水的尾能进行发电。15年第3期节能(总第390期)ENERGY CONSERVATION45表1循环水压力排水参数表夏季春秋季冬季1%高潮位0.1%高潮位97%低潮位56、10、111~4、12潮位/.42流量/ms-159.3059.30.9859.3059.3044.98虹吸井堰上水位/m834.103.83排水沟水阻/m0.530.30.69前池水位/m3.533.413.713.43可利用水头2.2尾能利用系统布置3)电站辅助设备(油、水、气系统)的监测、控在循环水排水沟道消能出口前的闸门井位置制和保护。开始取消闸门井及其下游沟道和排水口,设进水3.2控制方式及自动化水平前池轴伸贯流式水轮发电机房、接尾水部分,共同2台水轮发电机组控制系统采用DCS远程控组成尾能利用系统。制站的控制方式,可实现无人值守,通过冗余通讯为保证在任何情况下,尾能利用系统都不影响方式与机组DCS实现通讯,在机组集控室内实现主体机组排水,即正常情况下,主体机组排水通过对2台水轮发电机组的监视、控制、报警和故障停尾能发电机组,水轮发电机检修或事故时,排水应机处理照常进行,因此在尾能系统中,设置旁路及溢流堰,3.3运行效益分析旁路为一斜坡流道并与尾水连接。在水轮机入口按照设计运行小时计算时,2台发电机组年发处,每台水轮机前设闸门控制溢流堰也设闸门。电量可达约830MWh,相当于节约燃煤1925具当循环水排水量大于小水电机组进水流量时,多出有一定的环保和经济效益。水轮发电机组年发电的部分可通过溢流堰溢流至旁路;当大火电机组正量估算情况如表2所示。常运行而水轮机机组停机时还可打开溢流堰上的表2水轮发电机组年发电量估算表闸门使水流直接进入旁路。保证循环水排水通畅。夏季春秋季冬季旁路采用一侧单旁路布置即排水发电厂房中间布设计运行小时数/h1833年运行比重1375/55001833/55002292/5500置2台水轮发电机,在2台水轮发电机的一侧设旁发电量估算/kWh30513503117351路旁路流道顶板采用梁板结构板顶设电控间。年总发电量/MWh8322排水发电厂房尾水两旁侧墙向海延伸,其后以2台发电机组年发电量可达8300MWh,相当扩散段形式将侧墙直接与护岸两侧防波堤连接,于节约燃煤1925t,具有一定的环保和经济效益。形成尾水部分。尾水底板高程反坡与海底相连,其底板出厂房后釆用大块石护底,尾水侧墙因深度较4结语大,采用钢筋混凝土结构,与发电厂房下部结构相某电厂工程中尾能发电的应用,节约了能源,连接,每侧采用扶壁结构以增加其侧墙的稳定性。并且实现了能源的二次利用,所发电直接供电厂辅3尾能发电控制系统助系统有效补充了厂用电消耗降低了生产运行成本,提高了电厂运行的经济效益,现场运行情况某电厂水轮发电机出口额定电压为10.kV,很好,为同类工程项目提供了借鉴。接入脱硫10kV母线,与厂用电并联运行。参考文献3.1控制系统的控制范围[1]力顺孟雄邦李泰来利用火力发电厂尾水发电的设1)机组(水轮机和发电机)及其附属设备(包计与实践[].水电与新能源,2010,88(2):2-74.括调速器、励磁系统和主阀等)的监测、控制、调节[2]钟心刚,吴泰孟,冯创先轴伸贯流式水电站设计中的几点体会[J]广东水利水电,2014,(5):29-31和保护;作者筒介:柳华(1979-),女,山东栖霞人,硕土,工程师,2)升压站(包括10.kⅴ断路器)的监测、控制从事火力发电厂相关设计工作和保护及同期;收稿日期:2014-11-07;修回日期:2015-01-20