300MW机组循环水泵运行方式探讨

技术交流300MW机组循环水泵运行方式探讨翟培强(华阳发电有限责任公司,河南三门峡472143)[摘要]通过对1台300MW机组循环水泵运行方式与机组经济性关系的定量分析,提供了--种以循环水进水温度来确定循环水泵经济调度的方法,并给出了详细的计算过程。[关键词] 300 MW机组;循环水泵;运行方式;循环水温度[中图分类号]TK264.1[文献标识码]B[文章编号]1002 - 3364(2004)07 - 0052 - 03在火力发电厂中,循环水泵的耗电量约占厂用电功率1 355 kW(单台泵)。的20%。因此,厂「用电率的高低与循环水泵的运行方式有着密切关系。循环水量的大小(取决于循环水泵2计算依据的运行方式)对机组凝汽器排汽压力影响较大,而排汽压力的变化将导致机组出力变化。循环水泵运行经济性定量计算主要是确定机组的当循环水量增加时,循环水泵的耗电量增加,同时排汽压力随循环水流量(速)变化的对应关系。当排汽机组凝汽器排汽压力下降,机组的出力增加,反之亦压力确定后,机组出力增量与循环水泵耗电量增量的然。因此机组最大净出力与循环水量应有-最佳对应确切值就很容易得出。点(对周围环境温度变化较敏感),其关键的参数则是通常在凝汽器热力计算中，其基本的传热计算公机组排汽压力值。下面以1台300 MW机组为例,具式为:体介绍根据凝汽器循环水进口温度等参数确定循环水DXr=kXAX O.[1](1)泵的最佳运行方式的方法。式(1)中排汽潜热r、传热系数k.传热对数温差O。为未知数,因此这个方程是无法求解的。仔细分析式(1)1基本参数发现,以上3个未知数均与排汽压力有关。因此,先假定1个排汽压力初值,然后即可确定这.凝汽器为N- 16700-1型,2台循环水泵的型号3个未知数。利用式(1)计算出1个汽轮机的排汽流为64LKXL- 25。有关参数如下:循环水进口温度量D,再与原排汽流量D。(循环水流量未变化前的排twl ,20 C ;循环水出口温度twe ,29.51 °C ;循环水温升汽流量)进行比较,若|D。-D|/ Do≤0. 002] ,则认为Oo,9.51 °C ;排汽压力,5.39 kPa;排汽温度tp,34. 3假定的排汽压力即是循环水流量变化后的真实排汽压°C;排汽潜热ro, 2420.76kJ/kg;排汽流量D.，力。否则，应重新进行假定计算,直至合乎要求为止。599 567 kg/h;凝汽器冷却面积A,16 700 m2 ;清洁系要确定凝汽器循环水流量(速)变化后对排汽压力数p,0. 80;循环水流速Cw,2. 35 m/s(2台泵) ;循环水的影响,应选定2台循环水泵运行时凝汽器循环水进冷却管内径ds,23mm;循环水流量W。为36000t/h.口温度中国煤化工行计算比较。(2台泵),W为20000t/h(单台泵);循环水泵消耗电THCNMHG作者简介:翟培强( 1965 -),男,河南灵宝人,工程师.华阳发电有限责任公司生产部主要从事火电厂节能监督工作。62 | 热方搜据.2004(07)技术交流I(3)凝汽器传热端差:3基本工况下传热系数k的确定δt=43. 19- 20- 18. 47=4.72 °C(4)传热对数温差:(1)凝汽器冷却倍率的计算:Ow=18.47/In[(18. 47+4. 72)/4.72]=11.60 °C冷却倍率m=循环水流量/排汽流量[23(2)(5)排汽流量:则:m= 36000/599. 56=60.0D1 =7971. 30X16 700X11.60/2 580. 07(2)传热系数ko的计算:=598511 kg/hko= (D。Xr)/(OtwoXA)(3)传热对数温差4.3排汽流量的校核Otmo = Oto/In[(Oto + 8t)/8x][2](4)0D=| D。-D|/ D。= 1599 567- 598511 |/式中:8t为凝汽器的传热端差值，599 567=0. 001 8<0.002δt = tp一twa(5)即:当凝汽器循环水进口温度为20 °C,单台循环水δt= 34.3-29.51 = 4. 79 °C[2]泵运行且其它参数不变时,凝汽器排汽压力为8. 73Otxwo=9. 51/ln[(9.51+4.79)/4. 79]=8.70 °CkPa。ko =599 567X2 420. 76/(8. 70X 16 700)由以上计算可以得出:机组出力为300MW而循=9 989.73 kJ/(h*m?.°C)环水进口温度为20 °C,2台循环水泵运行时,凝汽器的排汽压力为5. 39 kPa;单台循环水泵运行时凝汽器4循环水泵单台运行工况及其参数的的压力为8.73 kPa.计算根据上述计算过程中的有关步骤，参考文献[4]可计算出当凝汽器循环水进口温度为5 °C、10 °C.15 °C循环水进口温度为20 °C ,循环水泵单台运行且其时,相应2台泵与单台泵运行时的排汽压力见表1和图它参数不变时,汽轮机排汽压力值由公式(1)假定初值l。通过迭代计算确定。表1各计算工况的排汽压力值kPa排汽流量计算由公式(1)可推导出:循环水进口温度/CD、= kXAX Oexn/ n(6)项目1020式(6)符号下标1代表循环水泵单台运行时的工况值。2台泵2. 803. 404.285. 39单台泵4. 335. 386. 808.734.1传热系数 k,的计算10.00 [当仅有循环水流速变化时,其传热系数ki与循环8.00水流量成正比:-6.80 单台泵，6.00一◆5.39k = koX (W:/W.)0.384(7)4.00*4.33* 4.28 2台泵则:k =9 989. 73X (20 000/36 000)". 384“2.002.80* 3.40=7 971. 30 kJ/(h*m2.C)0.00515凝汽器循环水进[温度/心4.2假定排汽压力 下的排汽流量计算循环水进口温度为20 °C ,通过多次迭代运算后，选定排汽压力为8. 73 kPa。对应的排汽饱和温度tp=图1凝汽器循环水进口温度及其水量变化与排汽压力的关系43. 19 C ;排汽潜热值n1=2 580. 07 kJ/kg。(1)凝汽器冷却倍率:”中国煤化玉工况m= 20000/599. 56= 33.36Y3CNMH G(2)循环水温升:(1)根据文献L 5 ]提供的机组背压修正曲线,计算Ot=r/(cpX m)(8)可得到循环水泵运行方式与机组出力的关系(表2)。则:Ot=2 580. 07/(4. 186 8X33.36)=18.47 °C1][ 热力发电●2004(07)] 53技术交流表2循环水泵运行方 式对机组出力的影响@ kW由于受运行中其它因素的影响,2台泵运行时与循环水进口温度/C单台泵相比，循环水温度会稍有变化。建议在实际操项目1020作中,单台循环水泵运行时,当凝汽器循环水进口温度机组出力变化-2520+2 645+4 875升高到13°C时再启动另1台循环水泵,以免由于循环循环水泵耗功变化- 1 355-1355-1 355一1355水泵的启停导致凝汽器循环水进口温度在平衡点附近机组输出功率变化- 3 875-1730 .+1 290.+3 520φ表中对机组出力的影响<2台泵与单台泵运行相比),机组出力(2)由于循环水泵仅通过调整运行台数来改变其增加为“+”，减少为“一”;机组输出功率增加为“+”,减少为“一”;水泵耗功为“运行方式,而不是- -个连续的改变过程。因此,对于目由表2可知，循环水进口温度在12.2 °C时,所对前1台300MW机组在承担电网调峰任务时循环水泵应的排汽压力为最佳值。即:当凝汽器循环水进口温采用这种运行调整方式，则显得灵活性不够。度在此温度时,2台循环水泵与单台循环水泵运行相(3)在实际生产中,往往由于汽轮机的效率偏低、比,降低排汽压力使机组增加的出力与循环水泵多耗凝汽器的清洁程度达不到要求、冷却塔的冷却效果变的功持平。此时,2台循环水泵运行的机组背压为差,可能会导致机组凝汽器循环水最佳进口温度有所3.82kPa,单台循环水泵运行的机组背压为6.06kPa。下降;昼夜环境温度、机组出力的变化等对循环水泵运(2)由以上分析可知,机组冷却塔的出水温度为行方式调整有较大影响。12.2°C,在此取冷却塔的端差(冷却塔的出水温度与空气湿球温度的差值)为5 °C。则空气的湿球温度为[参考文献]12. 2-5=7.2 C,取空气的相对湿度为60%,查文献[1] 四川省电力工业局,四川省电力教育协会.汽轮机及其辅[6]相对应的空气干球温度为12 °C ,即:当冷却塔处周助设备的经济分析[M].北京:中国电力出版社.2000.围的环境温度为12 °C时，投2台循环水泵运行与单台[2]山东电力学校. 汽轮机设备及运行[M].北京:电力工业出版社1979.泵相比,机组输出功率不变。[3]钟史明,汪孟乐 范仲元.水和水蒸汽性质参数手册[M].北京:水利电力出版社, 1989.6结论[4]翟培强、凝汽器循环水进口温度变化对机组经济性影响的探讨[J].华中电力,2002,(6).(1)机组在300MW工况下运行,凝汽器循环水[5]东方汽轮机厂 . N300- 16. 7/537/537 - 3型汽轮机(合缸)进口温度为12. 2 °C时,采用2台循环水泵运行对机组热力特性计算书[Z].1992.输出功率无影响。即:当凝汽器循环水进口温度>[6]哈尔滨电力学校. 热工学理论基础[M].北京:水利电力12.2°C时,机组2台循环水泵运行是经济的;此时相出版社, 1983.对应的环境(空气相对湿度为60%)温度为12 °C。作者撰写论文摘要及选择关键词注意事项《热力发电》杂志是国家中文核心期刊,请您在撰写论文摘要和选择关键词时,按以下要求进行:1.摘要以200字为宜。要求语言通顺、精炼、具有实质性内容(背景材料不写,评论性语言不用)，即是全文的缩写。2.语法运用恰当。逻辑关系清楚,指代明确,搭配合理;开头不用“本文”字样。3.缩写词语交待清楚(外文符号需要用汉语文字说明其中国煤化工4.关键词选3~8个,可显著表示论文的核心内容,最精:MYHCNMH G层面。00000000000<0000<<0000<0000000000<0000<0000<0000< > <64 [ 热力搜患.2004(07)