燃机电厂的循环水、凝水系统设备改进

2012 . 03

中国 深圳 第四届火电厂节能减排技术研讨会

燃机电厂的循环水、凝水系统设备改进

高建岭 胡文涛 田敏 骆黎明

杭州华电半山发电有限公司 浙江杭州 310015

摘要：燃气—蒸汽联合循环发电机组，由于经常处于调峰运行状态，在机组的启动准备和停机后的时间段内，6000V的循环水泵和凝结水泵耗能较大，厂用电率居高不下，直接影响了公司的经济效益，本文对本公司的二个技改项目作了一些介绍。 关键词：390MW燃气机组；设备及运行方法改进；

1对凝水系统进行改造，增装辅助凝泵

我公司S109FA燃气—蒸汽联合循环发电机组的凝水系统中凝泵采用的是6KV等级电机，具体性能参数为：扬程240 m，流量410m3/h，电流53A，功率达到450kW，水泵耗能较大。由于目前燃机的运行方式主要是日开夜停的调峰方式，一般每天燃机的运行时间在12~16小时，当低谷燃机停运后，虽然凝汽器汽侧真空已降至零，但为防止低压缸与凝汽器喉部超温，仍需继续运行凝结水泵一段时间，用来满足低压缸喷水减温及凝汽器水幕喷水的需要。期间实际所需喷水减温量较小，最大喷水量不超过60 t/h。

还有就是当机组启动前，因需要提前投用轴封系统，从而过早地投入6KV凝泵运行也会造成无谓的电能损失。

在上述二种情况下，都不可避免地造成了凝泵的长期停机运行，由于凝结水泵功率较大，消耗厂用电量较多，严重影响了发电厂用电率指标，公司营运成本将进一步上升。为进一步节约厂用电，控制厂用电率指标，最大限度地降低生产成本，我们采用停机后使用小凝泵取代凝泵的节能方案，因此对燃机凝水系统的设备进行了相应改造。

具体实施的改进方案是在原机组凝泵坑内增设一台辅助凝泵（立式多级泵380V）,泵的出口压力1MPa, 流量100t/h,功率55KW。入口管道接在凝泵入口管上（凝泵滤网后），出口管接入凝结水母管上。新增辅助凝泵入口管设手动阀、电动阀（各一只），泵的出口装就地压力表和安全阀，出口管上设电动阀、逆止阀（各一只），为防止辅助凝泵出口逆止阀不严密导致泵体损坏：

1. 在水泵的出口加装安全阀，当该处压力达1.5 MPa时动作； 2. 增装下列禁开凝泵联锁条件：

（1）辅助凝结水泵运行、辅助凝结水泵出口电动阀开且辅助凝泵电流大于30A时．闭锁A\\B凝结水泵启动；

（2）辅助凝给水泵运行自动开辅助凝结水泵出口电动阀（阀门需投入自动）； （3）辅助凝结水泵运行后60秒后出口电动阀仍然在关状态，辅助凝结水泵跳闸；辅助凝泵运行150秒后凝结水母管压力低于0.4MP且凝结水母管流量低于30t/h,辅助凝结水泵跳闸；

（4）辅助凝结水泵启动允许条件：A及B凝结水泵停运,A及B凝结水泵出口电动阀关，A凝结水泵进口电动阀开，辅助凝结水泵进口二次电动阀开。

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图1 增加辅助凝泵后系统图

经运行人员实际运行认定在增装的辅助凝结水泵在机组停机后的阶段可以取代6KV凝泵，从系统图看，使用辅助凝泵时，A凝泵必须在热备用状态，进口阀必须全开，如果A凝泵在检修时进口阀全关，辅助凝泵启动闭锁。

运行实际操作如下：2011年9月1日，#2机停机后，启动#2辅助凝结水泵，检查其出口电动阀MOV6822应自动开启。观察凝结水母管流量、凝结水母管压力及辅助凝结水泵电流的变化情况，观察汽机排汽温度变化情况，必要时适当开启后缸喷水旁路阀，使排汽温度不超过60℃，适当调整凝泵再循环调节阀的开度，使凝结水母管流量不超过100t/h，辅助凝泵电流不超过80A。

记录稳定状态下的凝结水母管压力1.22MPa，凝结水母管流量50t/h，辅助凝结水泵电流71A，凝泵再循环调节阀开度35％，后缸喷水调节阀开度0％，排汽温度53℃，后缸喷水旁路阀开度一圈。

从2011年5月到10月的4个月中该机共停机76次，辅助凝结水泵运行小时数实际约为444小时左右，加装小凝泵后节省电量为

P节=（凝泵功率－小凝泵功率）＝450－55＝395KW 运行444小时节省总电量＝395×444＝175380度

按照上网电量0.72元/度计算，单台机组４个月节省费用为：175380*0.72＝12.63万元。 随后在另二台机组上做了同样的修改，节约了大量厂用电，达到了技改目的。

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2对循环水系统进行改造，循环水母管制运行

2.1改造前情况介绍：

S109FA燃气—蒸汽联合循环发电机组每台配备2台循环水泵,每台泵的流量为14400 t/h，扬程20mH2o，电机功率1120KW,电流144A,三台机组共有6台循环水泵。

三台机组凝汽器进水管是按机组独立供水，凝汽器出水管是采用半母管方式。从2010年运行情况看，全年气温最高日为为42度。6月下旬开始，7月，8月直到9月下旬基本为单机双泵运行方式，其中7、8、9（其中有半个月）月份单机双泵没有盈余。11、12、1、2、3、4、5月份为单机单泵运行，其中12、1、2月份为冬季，单机单泵略有盈余。

台数2.521.510.50123456789101112月份泵台数与月份关系图

图2 泵台数与月份关系图

2.2表现出的问题有：

目前对于浙江电网而言，燃机机组主要的作用是调峰运行，利用机组的启停来满足电网负荷的变化需要。因此我公司燃机机组的主要运行方式是日开夜停，由此而带来了循环水系统运行的一些问题。

启动准备工作时，循环水的主要用户——凝汽器尚不需要使用冷却水，但必须提供其他各种设备的冷却用水，此时运行一台6KV的循环水泵，供水量明显过大，造成不必要的浪费。

同样道理，夜间机组调停时，由于停役时间较短，为了保证主汽门关闭后提供各种设备的冷却用水外，凝汽器也需要一定的冷却水量，运行一台6KV的循环水泵，同样存在的浪费现象。

夏季高温天气的前、后二个月，由于循环水温高，出现一只循环水泵的水量不足，二只循环水泵水量富裕的情况。

对于停役时间较长但油系统和空压机系统仍旧在运行的机组，需要循环水冷却，启用辅助循环水泵降闭式水温增加厂用电消耗，损坏辅助循环水泵。

由于上述四种情况的出现，借鉴其它厂的经验，决定实施循环水母管联通的方案。 2.3解决办法：

在每台燃机循环水泵出水母管分别连接到一只分水器上，每根连通管上分别装两只阀门，一只蝶阀，一只闸阀(共需三只电动蝶阀和三只手动闸阀），将相邻循环水泵出口母管机组凝汽器的进水总管联通，在每年高温季节的前后月份期间采用三泵两机工作方式，既满足了两台机组冷却水用量，也可节约一台循环水泵电量。

同时在项目完成后，在机组启动前准备和停机后的较长时间段里，通过邻机来的供水实现对开式循环水系统的供水，可以不启动辅助循环水泵(185KW)和开式循环水泵(132KW)，降低了厂用电率也就降低了开机的成本，这对频繁启停的机组来说受益明显。

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图3 循环水分水器系统图

该改造项目实施后，当机组在进行开机准备工作时或停机后，可以从相邻运行机组的循环水母管中引进部分循环水，提供给各种设备的冷却用水以及凝汽器的冷却；当两台机组均停役时，可启动其中一台机组的循环水泵来供应所有的冷却用水；同时根据不同的季节，可灵活安排循环水泵运行方式，可以不启动辅助循环水泵(185KW)和开式循环水泵(132KW)，降低了厂用电率也就降低了开机的成本，这对频繁启停的机组来说受益明显，大大提高了循环水系统的灵活性。

其中改造后，部份月份可节约一台循环水泵的电量。 每年6、10二个月可省一台循泵的价值为：

Q=60(天)*24(时)* 1120(KW)*0.71(元)=114.5万元

3结束语

燃气—蒸汽联合循环发电机组的6kV泵类是耗电量大的设备，这些设备对公司运行指标起着重要的影响，只有不断通过对设备的合理改造和完善，才能使现有的设备尽可能发挥最大的经济效益，有效地控制各项经济指标。

参 考 文 献：

[1] 郭立君，何川，泵与风机 北京电力出版社，2004

[2] 燃气—蒸汽联合循环发电运行规程 杭州华电半山发电有限公司 2009 [3] 吴秀兰主编，300MW汽轮机设备及系统，中国电力出版社，1997

作者简介：

高建岭 1962 男 杭州 大学 高级工程师，生技部汽机专业 胡文涛 1973 男 杭州 大学 助理工程师，营运部 田 敏 1979 男 杭州 大专 助理工程师，发电部燃机专业 骆黎明 1973 男 杭州 大专 助理工程师，发电部燃机专业 高建岭 办公室电话：057185272761 13858069670

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