300MW机组循环水泵扩容改造及其经济性分析

湖南电力第32卷第3期HUNAN ELECTRIC POWER2012年6月doi: 10.3969/i issn 1008-.0198. 2012. 03. 019300 MW机组循环水泵扩容改造及其经济性分析吴稼祥',唐之浪(1.大唐石门发电有限责任公司,湖南石门415300;2.常德财经学校，湖南常德415101)摘要: 介绍某公司300 MW机组循环水泵扩容改造情况，通过对该机组改造前、后的性能试验和运行参数进行分析,证明改造后机组的安全性和经济性得到提高。关键词:循环水泵;扩容改造中图分类号: TK264. 1;TH3I文献标识码: B文章编号: 1008-0198(2012)03-0060-03大唐石门发电有限责任公司2台300 MW机不够先进、制造工艺质量较差、运行后叶轮间隙增组，分别于1995年12月及1996年9月投产。该大等。机组配套哈尔滨汽轮机厂有限责任公司制造的N-.2 循环水泵设计流量偏小导致运行方式不合理，17000-1型、单背压、单壳体、双流程、表面式凝全年厂用电率较同类型机组偏高，机组在夏季运行汽器。凝汽器冷却水采用直流供水方式，冷却水源时真空偏低，给机组运行安全性及经济性均带来不为河水，设计冷却水流量35 307 m'/h (水温20C利影响。因循泵流量偏低，加之凝汽器经过长周期时)。每台机组配套2台长沙水泵厂生产的的运行后，铜管结垢，传热效率降低,部分铜管因64LKXA-31型循环水泵，额定流量20 016 m'/h;为泄漏封堵，使得凝汽器传热面积减少等多方面的额定扬程30.5 m;额定效率85.5%。循环水泵配原因，导致循环水温一旦达到25 C左右，在循环套电机额定功率2 200 kW."1,"2循环水泵共用1根水泵的优化调度上就陷入了两难境地: 1台机组较循环水母管,'3,"4循环水泵共用另1根循环水母高负荷运行时，如果2台循泵运行，凝汽器冷却水管，中间设计联络门。循环水系统设计运行方式量偏多，凝汽器过冷;如果1台循泵运行，凝汽器是:夏季一机两泵或两机三泵运行、联络门开启;冷却水量又不足，凝汽器真空偏低。尤其是夏季极冬季一机一泵或两机两泵运行、联络门开启。由于端状态(冷却水温32 C),即使维持两机四泵运该机4台循环水泵在最初设计的时候水力模型没有行，循环水流量仍然不能满足需要，凝汽器排汽背达到最优状态，加之流道加工比较粗糙，投人生产压可以达到16 kPa以上，如同时凝汽器清洁系数后，循泵流量、效率偏低，设备的整体经济性较较低，则必须限负荷运行。差。因此, 2009年、2010年该公司分别对"2,'3循2改造范围环水泵进行扩容改造。扩容改造主要范围是:保持基础不动，电机不1改造前存在的问题做变动。更换了长沙水泵厂按最新水力模型设计的吸入喇叭口、外接管(下)、叶轮室、叶轮、导叶.1 循泵运行流量、效率偏低。改造前额定扬程体各1件。利用循泵大修时间完成改造工作,施工下，循泵流量18500 m'/h,效率仅有72% ~73%。工期20 d。流量较额定流量偏低1 500 m'/h,效率较额定值偏3中国煤化工:亍参数对比低12%~13%。导致循环水泵流量与效率偏低的HCNMHG主要原因是64LKXA-3I型循环水泵自身水力模型本次改造前后，由大唐石门发电有限贵任公收稿日期: 2011-08-16. 60.第32卷第3期吴稼祥等: 300 MW机组循环水泵扩容改造及其经济性分析2012年6月司、西安热工研究院、湖南省电力科学研究院分别流量(35307 Vh), 2台循环水泵能满足机组在极对2,3循环水泵改造效果进行了测量评估。测评端情况(进水温度高、机组负荷高)下对冷却水结果见表1。流量的需求。表1单机运行循环水泵改造前后流 对比4循环水泵改造经济效益分析改法前改造后项目2泵1.4菜2泵3泵91.2能"2.3泵双机运行工况，不同循泵运行方式下经济指标循裂联接方式单独并联单独单独并联并对比如表2。永进门开成1o010100 10000表2双机运行不同 循泵运行方式下经济指标A、B侧冷却水出山门开度404243 505循泵运行方式1,2,4循策1I,2,'3循朵运行机组°1机2机°1机*2机/MP椭第出口压力0.215 0.295 0.230 0.232 0.290 0.30负荷/MW307.3/293.8307.5/294循泵电流/A98 205/205 255 238 205/262 267/245真空/kPs91. 57/91.691. 8/91.7聚商强徐却23505 37060 26699 27531 42487 46720主汽流量/小.b-+956. 4/957.3955. 7/950m' .h-凝结水温心.39.9/39.939.5/39.7循泵效率/% 68 72/73 80.25 81.27 73/82 83/84循环水人口温度/心23. 95/23.95生: 8环不属窗*政流最计责定。循环水出口温度/心35. 3/34.8534.75/36. 75端差/心3.3/4.653. 15/4.85过冷度/T-1.3/-0.35-1.55/-0.3由表I知，通过改造后的试验可以得出如下结排汽温度心38. 6/39.5537. 95/39.4论:全厂平均真克/kPs91.5891. 751)循环水泵流量增加、效率提高。单台循泵全厂平均蝴差/心3.9%63.98运行工况，改造后的"2,'3 循环水泵较改造前流量分别增加了3 194 m'/h, 4026 m'/h。在接近设计厂平均过冷度/心-0.836-0.94 .扬程条件下，两泵并联，单台循环水泵流量平均达循泵厂用电本/%0.6320.671到了23 360 m'/h,比改造前相同运行工况流量最211.3/257.2212.4 211. 6/258.9/252.5大增加了9660 m'/h。2,*3循环水泵效率分别达到循环水母管压力/MPa0.2了82%，84%，均较改造前提高了11%。而且在循环水出口压力/kPa1.5/2单泵运行工况(此时扬程最小，流量最大)和双注:*1,94循环水泵未改造。泵运行工况下(此时扬程最大，流量最小)，效率偏差仅分别为2.75%，2.73%，可以保证循环水.4.1降低煤耗泵长期在较高效率下运行。由表2指标值对比可见，在循环水温、机组负2)循环水泵改造后，由于流量增加,便于运荷、循环水出口压力基本保持一致的情况下,‘3 循行人员进行循环水泵的优化调度，大幅降低厂用电泵(改造后)代替‘4循泵(未改造)运行后,'1,率。在水温适中、机组负荷较高时，1台机运行时*2机组真空平均提高0.17 kPa,折合供电煤耗下降用改造的1台大泵带负荷即可; 2台机运行时，可0. 612 g/kWh;机组端差增加0.02C,折合供电煤以用未改造的1台小泵(1878kW) 与1台扩容改耗增加0.039 g/kWh;机组过冷度下降0.19,折造的大泵并联运行(约2000 kW)。相对改造前需合供电煤耗下降0.007 g/kWh;厂用电率增加.要2台或3台循泵的运行方式，可以大幅度降低厂0.039%，折合增加供电煤耗0.147 g/kWh。综合用电率。评估'3循泵代替°4循泵运行使供电煤耗下降约3)流量调节范围明显扩大，循泵运行方式可0.43中国煤化工)0h,发电15亿以更加灵活。因改造后可以1台小泵、1台大泵、kWhYHCNMH G年可以节约约552台小泵、- -大一小2台循泵或者2台大泵运行, .万元较改造前增加了3种运行方式。而且2台循环水泵4.2节约厂 用电,并联运行条件下的凝汽器冷却水流量远远大于设计因循泵扩容，循泵运行方式可以得到优化。在.61.第32卷第3期湖.南电力2012年6月.水温适中、机组负荷较高时，1台机运行可以用改根据实际情况，进行循泵扩容改造。循泵扩容改造造的1台泵带负荷即可，相对2台不改造的泵同时后可以优化循泵调度，减小厂用电率,降低发电煤运行，功率至少可以降低1 800kW以上。按全年耗，提高设备的整体经济性。机组运行5000h,此段时间运行500h计算，1台.参考文献机可以节约厂用电90万kWh,按0. 37元/kWh的.上网电价，折合人民币33.3万元。2台机运行时,[1]长炒水泵厂有限公司.大唐石门发电有限责任公司循环水泵在水温较高、机组负荷较高时,可以用未改造的1技术改造分析论证报告[R] .2008.台泵(1878kW)与1台扩容改造的泵并联运行2]湖南省电力公司科学研究院.大唐石门发电有限责任公司循环水泵改造性能试验报告[R] .2010.(约2000 kW)。相对用3台未改造的泵运行，减[3]西安热工研究院有限公司。大唐石门发电有限责任公司1机少功率1 700 kW，按全年机组运行5000 h,此段时组艇汽器性能试验报告(R] .2010.间运行500h计算, 1台机可以降低厂用电85万[4]西安热工研究院有限公司.大唐石门发电有限责任公司1汽kWh,按0. 37元/kWh的上网电价,折合人民币.轮机道流部分改造后性能试验报告(R] . 2007.31. 45万元。综上所述，改造后因循泵扩容，可以通过优化作者简介循泵运行方式，1年2台300MW机组可以节约资吴稼祥(1971- ), 男，高级工程师，从事发电厂安全经济生产管理工作。金120万元，1台循泵进行扩容改造需要资金54唐之浪(1969- ), 女，本科,讲师。万元，1年左右即可收回投资。5结束语对于年循环水温以及负荷变化较大的电厂，可中国煤化工MHCNMHG●62●