石横电厂循环水泵改造及机组经济性

山东电力技术SHANDONG DIANLI JISHU2006年第3期(总第149期)石横电厂循环水泵改造及机组经济性Optimization of Water Circulating Pump and Analysis of the Unit Economy in Shiheng Power Plant乔洪勇',常景彩,李庆森2(1.华北电力大学经济管理系,北京昌平102206; 2.山东电力研究院,山东济南250002)摘要:循环水量不足是引起石横电厂#1、#2凝汽机组真空偏低的主要原因之- -。对循环水泵组进行了分析改造后,循环.水量大幅增加,机组真空获得了满意的效果。本文介绍了改造后的试验结果,提出了改造后的运行方式并详细分析了改造后机组的运行经济性。关键词:循环水泵;改造;真空;经济性Abstract: This paper introduces and analyses the cause. of low vacuum in Power Plant. Practical and optimal operation modeof water cireulating pump is determined by varying operation mode calculation for condenser and turbine under different mainsteam flow and different inlet temperature of circulating water. Optimal vacuum is improved. As a result, this renovation en-hances the economy of the units.Key words: circulating waler pump optimization condenser vacuum economy中图分类号:TK26文献标识码:B文章编号:1007- 9904(2006)03- 0037- -04的电机尚有余量,由改前试验知,两台循泵并列时,1设备改造的背景每台泵的电机功率为1423kW,尚有177 kW (电机.凝汽器真空偏低是困扰石横电厂一期300MW容量的10%--12% )的余量可利用,因此完全可以机组稳发满发的技术难题。这不仅影响着该厂汽轮充分利用现有的电机余量,对循环水泵进行增容改机组的经济性,而且在每年的炎热季节也严重影响造,增加循环水量，提高#l、#2机组的凝汽器真空，了机组的满负荷运行。多年来,在炎热季节由于真缓解对机组经济性和满发带来的不利影响。空偏低机组不能满发,多次使机组限负荷运行。同时该厂循环水泵与其他300MW机组一样,引起机组真空偏低的原因很多。就石横厂#1、也存在运行效率低;运行工况偏离设计工况;运行#2机组而言,配备循环水泵容量不足,冷却塔冷却方式与主机不适应,不同季节难以调节凝汽器的最面积小,是造成机组真空偏低的主要原因。该型机佳冷却水量等问题。这些问题也可以通过对循环水组配备的冷却塔面积只有5000m?，比山东省其他泵及其电机的技术改造来解决。300MW机组小500- 1500 m2不等。这就造就了该2循环水泵改造后的性能参数厂排汽冷却的天生缺陷。循环水泵容量的不匹配,更加重了机组排汽冷根据以上分析，确定改造工作首先在#1机的.却的不足，调查得知山东省其他300MW机组配备循环水泵上进行。按照计划,1B循环水泵的改造分两台循环水泵的单泵容量一般在19800 -20500t/h 左两步进行，内容包括:1)将该泵叶轮更换为高效大右,两泵并列约在34000- -36000 th左右,而该厂一流量叶轮,2)将该泵电机由12极(495r/min)改为12期循环水泵的单泵容量只有16000th,而实际试验极和14极(425r/min)的双速电机,实现循环水泵运两泵并列只有29600t/h左右,与其他厂相差6000th行方式的优化,提高循环水量调节的灵活性。水左右,因此对该型循环水泵进行技术改造,以缓解改后循环水泵的性能参数如下:因循环水量不足对机组排汽真空的影响，提高机组转速(r/min)495 ;425的经济性、确保机组稳发、满发,势在必行。中国煤化工18500通过对该厂#1、#2机组循环水泵进行的现场工业试验和运行情况的调查分析知,该型循环水泵YHCNMHG17.5功率(kW)16001300作者简介:乔洪勇华北电力大学在职研究生,从事动力机槭技效率(%)7880术研究及管理。37山东电力技术SHANDONG DIANLI JISHU2006年第3期(总第149期)2002年3月,1B循泵叶轮改造完成,2003年左右,电流180A左右,并与1B列后190A左右,总对电机进行了改造。改造后试转表明,单泵、双泵并流量340004/h左右。列运行工况下泵组的振动均在3丝以下,机组运行经过上述改造后，循环水泵的运行方式可采的经济性均达到了预期目的。用:(1)在冬季2.5个月运行改后的1A泵,其电流3 #1 机循环水泵改造前、后的性能试验结180A左右,流量22600t/h;(2)在春秋季3个月采果用1B泵高速运行，其电流190A左右，流量改造前后均采用统-的试验及计算方法。其目24200t/h;(3)炎热季节4.5个月用1B低速和1A的是为了测定比较1B循环水泵改造前、后的特性并列运行，其电流分别在190A和160A，流量及运行经济性,同时测取两台并列和单泵运行工况34000th左右。下的循环水量,为合理选择循环水泵的运行方式提这样在充分利用电机的容量，保证设备安全可靠运行的前提下,经过上述改造后,可根据全年循供依据。将1B循环水泵改造前、后的试验及计算结果环水温的分布情况，灵活选择循环水泵的运行方分别列人表1、表2中。从表2中数据知,改后的式,满足机组的最佳经济真空的运行要求，解决该1B循环水泵在单泵运行上况下，泵的扬程为厂多年来--直存在的凝汽器真空偏低的问题。18.24m，流量为24160th，电机输人功率为5改造后的经济效益分析1725kW,电机轴功率为1587 kW,泵的效率为76%，泵的流量比改前增加4466th,效率提高将循环水泵改造前、后的运行方式、运行时间、0.7% ,达到了预期的效果。两台泵并列运行时,总流循环水量以及电机功率的变化列人表4,根据该厂量为34833th,比改前增大5221th,泵的平均效率#]机组全年的运行情况和循环水温统计，对循环为79%,提高1.2%，两泵并列时1B循环水泵的电水泵进行改造后的机组经济性进行分析比较如下:机输人功率为1804kW ,电机轴功率为1659kW。冬季2.5个月期间的平均水温在14C左右,凝汽器端差约为8.5C,运行改后1A循环水泵,水量4设备改造后运行方式增加3000th。有改前试验知,凝汽器进出水温差下根据试验情况,可推算不同循环水温时单开改降为:19600/22600* 17.20=14.929C,对应饱和温度为后的1B循环水泵,机组的真空情况,各参数列人37.42C,排汽压力为:6.42kPa,排汽压力下降7.42-表3:从表3分析可知,循环水温在30C以下,单开6.42=1,有机组的排汽压力与负荷关系曲线可知,-.台改后的1B循环水泵就可以满足机组满发的机组增发电力2980kW,扣除循泵多耗电110 kW,运行要求，因此改造基本达到预想的结果。但在炎实际增发电2870 kW,2.5个月机组多供电热夏季2个月左右,循环水温均超过30C,因此必2870*2.5*30*24- :5.166* 10%kWh。须开启另--台循泵并列运行。春秋季3个月期问的平均水温在22C左右，根据以上情况分析，既能保持水温30C以下凝汽器端差约为7.5C,运行改后1B循环水泵,水时机组经济效益最佳,达到节能目的,同时又能满量增加4600/h。同样计算凝汽器进出水温差比改足炎热季节机组安全经济运行的要求,对该厂循环前下降: 3.27C,机组排汽压力下降1.405 kPa,同样水泵的改造后运行方式建议如下:可计算机组增发电力4186.9kW,扣除循泵多耗电(1)1B循环水泵改造后，同时IB电机改为双280kW,实际增发电3906.9kW,3个月机组多供电速运行,当循环水温低于30C时使用1B泵高速运8.439*10kWh。行;当循环水温高于30C时,使用1B低速和1A并热季节4.5个月期间平均水温30C左右,端差列运行。电机改双速后1B泵低速运行的性能为:在659C行故后1R循环水泵低速与改后1A流量18000- 18500t/h, 电流160安,和改前基本相中国煤化工前两泵并列时的试同。HCNMHG水温差比政前下降(2)择期对IA 循环泵叶轮也进行改造,保证1.87C,机组排汽压力下降1.14 kPa, 同样可计算机1A改后流量达22600th左右,比未改提高3000t/h组增发电力3395.3 kW,扣除循泵多耗电70 kW,防数据山东电力技术SHANDONG DIANLI JISHU2006年第3期(总第149期)实际增发电3325.6 kW,4.5个月机组多供电对#1机组循环水泵进行改造，提高机组的循1.0774* 10kWh。环水量,同时对1B循泵的电机进行双速改造,在充综合上述三个阶段，对循环水泵进行改造后,分利用电机的容量,保证设备安全可靠运行的前提按上述方式运行，机组每年可多向外增发电力下,可根据全年循环水温的分布情况，灵活选择循2.48*10kWh。实际上,受电网负荷的限制,机组不环水泵的运行方式,满足机组的最佳经济真空的运可能多向外供电,只是减少了燃煤量,按供电煤耗行要求,解决了该厂多年来存在的凝汽器真空偏低350g/kwh计算，节约标准煤8680吨。按每吨标煤的问题。实施改造后机组每年可节约标准煤8680280元计算,每年节约人民币243万元。改造两台吨,折合人民币243万元。改造两台泵的投资可在泵需投资96万元。可在运行5个月后变可收回,其改造运行5个月后收回。显然,其改造的经济效益改造的经济效益是显而易见的。是非常可观的。06结论表1 #1机A.B 循环水泵改前试验数据计算表序号项符号单位A.B并列B泵主机负荷NMW301260.82.泵的转速R/min495泵出口压力P2MPa0.2340.236进口压力H，m-2.17-1.99-1.695出口压力表标高VH0.870.98循环水进水温I1C31.2313.38循环水出水温46.9/44.5233.16/28.24凝汽器水温差lτ14.4817.20凝汽器真空Phka-85.03-95.08大气压力Pasa100.2102.51.排汽压力?kca15.177.42给水温度c282.227113给水压力18.5418.1314给水流量D/h946.9841.9过热减温水量10916.凝结水量D、865.617凝结水温度54.3339.3218.再热减温水流量D，th49.6220.9519主汽压力16.7516.7720主汽温度再热蒸汽压力P。3.7852.9822再热蒸汽温度537.6535.523.排汽量D\704.9584.0524再热进汽焓kj/kg3532.523535.79等熵排汽焓kjkg2344.552287.0126实际排棋焓2390.82499.327进塔冷却水量27012.118694.728其他用水流量EG2600100029泵出口总流量Mh29612.619694.730泵出口流速Vzm/s31泵扬程H中国煤化工4832电机输人功率[HCNMHGI.133电机功率NekW1423140713263循环泵效率%0.77780.753_35.电机电流A17516339山东电力技术SHANDONG DIANLI JISHU2006年第3期(总第149期)表2 #1 机A.B循环水泵改后试验数据计算表序号项目符号单位A.B并列B泵主机负荷NMW2883286.862泵的转速nR/min495495 .3泵出口压力.P2MPa0.230.2350.152进口压力H，mH20-1.71-1.69出口压力表标高VHm0.50.06循环水进水温18.2716.97循环水出水温28.87/28.732.32/32.34凝汽器水温差τ910.5215.36凝汽器真空Ph-k-95.22- 94.36Pake101.311.排汽压力Pkks6.086.9412.给水温度C26913给水压力18.214.给水流量Dt829.88830.8415.过热减温水量D，120.2120凝结水量D、767.8761.917.凝结水温度34.5737.18再热减温水流量t/3634.319.主汽压力P.16.720.主汽温度539.7537.621再热蒸汽压力3.2022.再热蒸汽温度T，23.排汽量D.627.4626.524再热进汽焓kjkg3543.043543.1425.等熵排汽焓2254.82271.8实际排汽焓2473.82487.927进塔冷却水量th33233.62760.1其他用水流量EG1600140029泵出口总流量G34833.624160.130泵出口流速Vzmu3.144.3631.泵扬程.Hr25.6725.7218.24332输人功率kW1539180433电机功率Ne14161659158734循环泵效率η0.79(平均)0.763:电机电流A178201191表3不同循环水温下 单开1B循环水泵时的机组真空循环水进出温出口水排汽温排汽压大气压平均负温C差C度C，力kPa荷MW量th.kPa32.33287241602540.3646.8910.5590.752843.3649.8912.2710L.389.0345.3651.8913.5487.7647.3653.8914.9286.38449.3655.8916.4284.88表4循环水泵改造 后的运行方式及比较循环泵改前中国煤化工一比较季节时间运行方式 流量Uh输入功率kW运行万式IYHCNMHG大h 功率增加kW冬季2.5个月单泵1960014401A单泵.110春秋3个月单泵1B单泵2420017204600280炎热4.5个月两泵并列296003070B低速与A并34000324044007(收稿日期:2006-03-17)厢方数据