火电厂循环水系统优化运行研究

东北电力技术2014年第1期NORTHEAST ELECTRIC POWER TECHNOLOGY火电厂循环水系统优化运行研究马永刚(辽宁东方发电有限公司,辽宁抚顺113007)摘要:从优化循环水系统运行方式的实际需求出发,提出了循环水系统布置方式及运行方式的优化方案。根据目前电力市场的实际情况,提出凝汽器最佳真空及最佳循环水量的确定方法,研究切合实际的循环水泵优化调度方案。以东方电厂国产引进型350MW凝汽式汽轮机组为例,研究循环水系统优化布置及运行方式,制定并实施了循环水泵优化调度方案,保证了任何工况下汽轮机组的凝汽器真空值及循环水量都接近最佳值。关键词:汽轮机组;循环水系统;优化运行;循环水泵优化调度[中图分类号]TM621.7[文献标志码]A[文章编号]1004-7913(2014)01-0053-03Research on Circulating Water System Optimized Operation for Coal-fired Power PlantMA Yong-gangEast Power Generation Co, Ltd, Fushun, Liaoning 113007, China)Abstract: Viewing real demand of circulating water system operation mode, it proposes layout and optimization of operation modeAccording to the actual situation of power market at present, it proposes a method for determining the optimum vacuum of condenserand circulating water, circulating water pump optimal scheduling scheme of practical. In the process of research, taking East PowerPlant imported type 350 MW steam turbine unit as an example, it studies on the optimization of layout and operation mode of circulating water system, on the formulation and implementation of the circulating water pump optimal scheduling and ensures the best valueof the vacuum of condenser of steam turbine unit under any conditionsKey words: Steam turbine; Circulating water system; Optimal operation; Circulating water pump optimal scheduling火力发电厂汽轮机组循环水系统的耗电量约占A循电厂总发电量的1.5%左右,厂用电率的高低与循环水系统的运行方式关系密切。因此,研究循环1B循泵水系统的优化运行方式,对于节省厂用电量,提高电厂的经济效益具有重要意义2。通诉水联行多家冷却水循环水供水沟联络门1循环水系统布置方式的优化目前,单元制机组循环水系统布置方式主要有循泵2号机开式单元机组自循环供水系统和单元机组间联络管循环冷却水供回水系统2种。对于循环水泵而言,出力有高低图1辽宁东方电厂单元机组间联络管循环供回水系统速电机、叶片角度可调整及变频等几种调节方沟,采用闸板隔离,正常时保持连通,可使两塔水式3。单元机组间联络管循环供回水系统配合循位基本持平。环水泵的出力调节有利于循环水系统运行方式的优化,具有优势。图1为辽宁东方电厂单元机组间联2循环水系统运行方式的优化中国煤化工络管循环供回水系统。每台机组循泵出口设置供水2.1机组运CNMHG联络门,循环水回水母管设置回水联络门。循环水单元制2机生循坏水供回水杀统通过供回水回水分2路,一路正常上塔淋水,一路冬季下塔直联络管连接,机组运行中,可根据循环水温度、机接进人塔盆水池防冻。2台水塔水池之间设置连通组负荷率及真空度情况决定实施哪种循环水泵并列东北电力技术014年第1期运行方式(单机单循环水泵方式、两机三循环水北电网,常常出现0%容量机组停备情况。此工泵方式及两机四循环水泵方式)。对循环水量进行况下可实施循环水一机两塔运行方式,即运行机组优化调节,既可提高2台机组循环水系统运行的稳的凝汽器部分循环水回水,通过循环水回水联络管定性和安全性,还可提高循环水系统运行的经济进入停运机组的冷却水塔进行冷却,冷却后的低温性。夏季循环水温度较高,汽轮机真空相对较循环水通过2台机组循环水连通进入运行机组的循低,影响到机组的正常出力,为提高真空值,启动环水塔盆内。由于循环水塔冷却面积增加1倍,降1台循环水泵来増加循环水量,合理调度循环水泵低了循环水温度,提髙了运行机组真空度,从而提是取得经济真空的有效措施。因循环水系统采用闭高了机组运行的经济性。东方电厂在夏季实施循环式循环,冷却面积不变,循环水量增加时,流速增水一机两塔运行方式时,循环水实施一机两塔运行大,换热量增加,从而提高凝汽器真空,增加带负方式可使循环水温度平均降低3.5~4℃,机组真荷能力,提高机组效率。空度提高1.2~1.5个百分点。2.2启、停机过程中运行方式的优化机组启、停机过程中,由于要维持部分辅助设3循环水泵优化调度备的正常运行,循环水泵需长时间陪伴运行,而此3.1循环水泵优化调度的意义时段的循环水量远远大于运行需要,造成了不必要进入21世纪,电力市场实施“厂网分家”改的浪费。由于运行机组实际负荷率普遍较低,循环革后,各大发电集团的发电能力提高很快,致使电水量往往过剩,因此可通过循环水联络管由运行机力市场的供求关系发生实质性变化,由供不应求向组的循环水带机组启、停机过程中的负荷。机组启供大于求转变。火电机组的负荷率基本维持在动过程中,锅炉上水至汽轮机冲动期间,由邻机循60%左右,甚至出现50%容量的停机备用,发电环水通过供水联络母管为本机提供冷却水,适当开负荷率被严格控制,发电能力被大幅限制。如何争启循环水供水联络门,调整、限制循环水至凝汽器取最大限度的上网供电量,使火电企业经济效益达供回水门的开度,保持开式水泵入口压力在规范要到最大化,已成为各火力发电企业的工作之重。循求压力以上,启动开式水泵运行。待机组冲动后,环水泵是火电厂耗电量较大的重要辅机之一,实施汽轮机低压缸进入蒸汽后,启动本机单台循环水泵循环水泵优化调度,最大限度节省厂用电量,对于运行,可使循环水泵少运行15h左右。按1台循提高火电厂的经济效益具有重要意义。环水泵每小时耗电l915kW、上网电价0.353元/3.2循环水泵优化调度的指导思路kWh计算,可节约10140元。机组停运后,要保持循环水泵优化调度的实质就是确定最佳循环水盘车连续运行,来缓慢降低缸体温度,此时需要润流量及最佳真空值°。循环水量优化运行基本因滑油系统运行,为保证润滑油及轴承温度,需要循素的关系:凝汽器循环水量减少一→循环水泵用水电环冷却水。机组停运后的缸体温度通常在350℃以量减少→厂用电率降低→机组发电量不变的基础上上,按规程规定排汽温度低于50℃方可停止循泵上网供电量增加→零成本上网电量价值;凝汽器循运行,一般在停机后第2天即可达到此温度。但机环水量减少→凝汽器真空度降低→汽轮机热耗率升组缸体温度降到可停止盘车、停止润滑油系统一般高→汽轮机效率降低→机组发电量不变的基础上需至少需要7天。润滑油运行期间,需保证有冷却水多耗燃煤量→多耗燃煤量价值。可见,零成本上网运行,如按正常的系统运行方式,至少需要运行1电量价值与多耗燃煤量价值的差值(净增益值),台循环水泵,增加了厂用电量的消耗。利用邻机循即是循环水泵的最佳运行方式。环水通过循环水供水联络母管为本机提供冷却水3.3循环水泵优化运行的计算源、开启循环水供水联络门及开式水泵出入口,为根据循环水泵优化调度的指导思路,通过一系凝汽器及开式水用户提供水源,本机的循环水泵及列的理论计算及结合实际运行数据,分析指导循环开式水泵可提前停止运行7天左右。可节约水泵的优化却问络管循环供回中国煤化工113567元,大大节省了机组启、停机过程中的厂水系统可以两机三循环CNMH用电耗量,提高了机组运行的经济性。水泵方式和斗讥阳耳小水、m饥循环水泵)32.3停机后运行方式的优化种组合方式。目前,电力市场发电能力明显过剩,尤其是东表1为排汽压力变化1kPa及厂用电率变化1%2014年第1期马永刚:火电厂循环水系统优化运行研究表1排汽压力变化1kPa及厂用电率变化1%对煤耗值的影响值,从而大幅提高汽轮发电机组运行的经济性8。排汽压力/Pa4.95.96.97.94结束语影响煤耗值/(g·kWh-1)2.55745633.537623.885633.93418厂用电率1%影响煤耗值/kPa3.713.71根据目前火电厂汽轮机组循环水系统布置方式对煤耗值的影响。循环水泵优化运行计算过程如下的特点,从优化循环水系统运行方式的实际出发,(假定2台机负荷450MW,真空93.1kPa,启动1提出循环水系统布置方式及运行方式的优化方案。台循泵后真空变化值0.6kPa,循泵电流195A,根据目前电力市场的实际情况,提出提高凝汽器真标煤单价650元,上网税后电价0.353元):循泵厂用电量=Uos=6.3×195×1.732×方案。研究过程中,以东北地区东方电厂国产引进0.9/1000=1.915W型350MW凝汽式汽轮机组为例,研究确定循环水循泵电量折合上网电价Q1=1.915×0.353系统优化布置及运行方式,同时制定并实施循环水1000=676元泵优化调度方案,保证任何工况下汽轮机组的凝汽真空变化值影响煤耗=0.6×3.88563=2.33g器真空值及循环水量接近最佳值,收到了满意的真空变化值影响标煤量=2.33×450/1000=效果。1.049t参考文献真空变化影响标煤价值Q2=1.049×650681元[1]蒋明昌.火电厂能耗指标分析手册[M].北京:中国电力出版社,2010净收益Q=Q2-Q[2]肖增弘,张瑞青,李勇,等.凝汽器循环水系统优化运通过以上测算可得出启、停1台循泵后整机的行方案的研究[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),净收益量。机组负荷为启、停循泵时两机合计负荷2011,7(4):305-307值;机组真空为当时两机平均真空值;影响真空值3]李敬,魏运刚,循环水泵的节能改造理论与应用J为启、停循泵后真空值稳定时两机真空变化值的平东北电力技术,2005,26(7):11-13均数值;影响煤耗值可通过机组真空(排汽压力)[4]乐俊,菅从光,张辉火电厂循环水系统优化运行研究[J].热力发电,2008,37(6):9-12查询表1对应数值。循泵启、停后,通过计算即可[5]马立恒,王运民.火电厂凝汽式汽轮机冷端运行优化研究求出启、停循泵的净收益,数值为正值,说明经[J].汽轮机技术,2010,52(4):137-140济,否则不经济。根据计算可知,2台机负荷450[6]冀玉春.循环水泵运行方式优化方法试验分析[J]·东北MW、真空93.1kPa,启动1台循泵,两机真空值电力技术,2002,23(2):18-20.平均升高0.6kPa以上是经济的。通过计算,可求7]王爱军,李艳华、循环水泵优化运行方式的在线分析与研究[J].汽轮机技术,2005,47(2):130-131得不同负荷率及真空下启、停1台循泵后的净收[8]潘继真,魏海涛,肖国振某沿海电厂600MW机组循环水益值。系统运行方式优化试验研究[J].东北电力技术,2012,运行中根据循环水泵优化运行计算,结合环境33(5):28-31温度变化趋势及机组负荷率的预期变化,进行循环作者简介水泵的优化调度,并根据机组实际运行工况的变马永刚(1982-),男,学士,工程师,从事汽轮机运行化,利用循环水泵优化调度实时收益测算,可从根本上克服循环水泵启、停的随意性及盲目性,保证任何工况下汽轮机组的循环水量及真空值接近最佳(收稿日期2013-09-12)欢迎投稿中国煤化工CNMHG