第36卷第12期華電技術(shù)Vol.36 No. 122014年12月Huadian TechnologyDec.2014間接空冷機組循環(huán)水系統(tǒng)的啟動高運，陳云峰,金紅偉(華電重工股份有限公司,北京100160)摘要:通過分析間接空冷機組循環(huán)水系統(tǒng)的水阻特性,結(jié)合循環(huán)水泵的運行模式，對間接空冷機組循環(huán)水系統(tǒng)的啟動模式和旁路運行模式進行了論述?？蔀殚g接空冷系統(tǒng)的啟動和運行提供理論依據(jù)和借鑒。關(guān)鍵詞:間接空冷機組;旁路閥;水阻;循環(huán)水泵;冬季啟動中圖分類號:TM 621文獻標志碼:B文章編號:1674 - 1951(2014)12 -0062 -04.揚程。0引言旁路開啟和關(guān)閉過程中,循環(huán)水系統(tǒng)瞬間會產(chǎn)間接空冷系統(tǒng)相比直接空冷系統(tǒng)具有機組背壓生波動很大的壓力,對操作人員的經(jīng)驗和水平有非低.運行穩(wěn)定、無噪聲、運行費用低、受環(huán)境風影響較常高的要求,因此不推薦手動開啟或關(guān)閉旁路。循小等優(yōu)勢,近一段時間,越來越多的電廠“開始采用間環(huán)水系統(tǒng)投運后,旁路閥功能組應處于自動狀態(tài),旁接空冷系統(tǒng)作為機組冷卻方式。本文結(jié)合華電喀什路投運數(shù)量根據(jù)邏輯判斷自動實現(xiàn)。電廠的實際運行情況，從理論上對于間接空冷系統(tǒng)2華 電喀什電廠間接空冷系統(tǒng)概況旁路與循環(huán)水系統(tǒng)的配合啟動進行論述。華電喀什電廠二期2 x350MW( *5, *6)機組采1間接空冷系統(tǒng)旁路的作用和選擇用表面式凝汽器間接空冷系統(tǒng),冷卻設備為帶垂直間接空冷系統(tǒng)啟動前需要對整個系統(tǒng)管道和水布置的全鋁制空冷散熱器的自然通風冷卻塔。該工箱進行灌水,當膨脹水箱液位達到正常液位時,可以程2臺機組共設1座間接空冷塔,間接空冷塔用作認為整個系統(tǒng)已經(jīng)充滿水。此時所有扇區(qū)尚未充主機排汽和汽動給水泵小汽輪機排汽冷凝。水,扇區(qū)進、出口閥門均處于關(guān)閉狀態(tài),循環(huán)水無法間接空冷系統(tǒng)采用擴大單元制，每臺機組配2建立回路。設置旁路及旁路閥的作用就是在循環(huán)水臺循環(huán)水泵(雙速電機) ,2臺機組共配置4臺循環(huán)系統(tǒng)啟動初期,通過旁路建立水循環(huán)回路。水泵,循環(huán)水泵設置在空冷塔出口冷水側(cè)。全塔分為便于操作和維護,循環(huán)水旁路通常布置在扇為12個扇區(qū),每臺機組各6個扇區(qū),2臺機組扇區(qū)區(qū)進、出管道上。旁路的數(shù)量和規(guī)格應根據(jù)水阻來間隔布置。全塔共設置4個旁路閥,每臺機組2個。確定,一般每座空冷塔設置4個旁路,旁路規(guī)格與扇每個扇區(qū)進、出水管道上均布置有壓力變送器和區(qū)管道一致。旁路選型時應使旁路的水阻與管束的PT100測溫元件,這些儀表對以后的運行監(jiān)控和性.水阻相匹配,保證循環(huán)水泵在扇區(qū)未投運或部分投能分析有著重要意義。運的條件下,水泵揚程處于設計點附近。由于旁路循環(huán)水泵設計點參數(shù)見表1,循環(huán)水泵性能曲中水流速較高,局部水阻較大,大多數(shù)情況不需要額線和表面式凝汽器的水阻曲線如圖1 ~圖3所示。外設置孔板。機組運行時,旁路閥開啟數(shù)量需要與扇區(qū)投運3不同運行工況下的系統(tǒng)水阻數(shù)量相匹配。需要考慮的因素包括循環(huán)水泵運行模間接空冷系統(tǒng)水阻與循環(huán)水泵投運數(shù)量、高低式、扇區(qū)和旁路的流量分配、循環(huán)水系統(tǒng)水阻和水泵速模式、扇區(qū)投人數(shù)量、旁路閥開啟數(shù)量等因素相表1循環(huán)水 泵設計中國煤化工項目單位兩臺泵高速fYHCNMHG單臺泵低速設計流量m3/h37 9001895022 80011400流量百分比005(503(關(guān)。為了確定0~6個扇區(qū)投入條件下旁路閥允許收稿日期:2014-08 -07.開啟或關(guān)閉的狀態(tài),需要對各種工況下整個系統(tǒng)的第12期高運,等;間接空冷機組循環(huán)水系統(tǒng)的啟動.:63●壓力表安裝位置的估算值。兩臺泵高速運行工況r = 490 r/min289v= 18 950 m3/h下， 各種運行方式下凝汽器 人口壓力均在0.6 MPah= 20.5 m20附近,凝汽器承壓水平較高。(3)從水阻和泵設計點的符合情況來看:12L901)兩臺泵高速運行和兩臺泵低速運行與設計點比較接近，是較合理的運行工況;6C2)單泵高速運行時一些工況存在過載風險,3C水阻在泵揚程曲線的范圍之外,水泵效率很低,是否可以使用需要得到循環(huán)水泵廠家的確認;600 I3).單泵低速運行雖然無過載風險,但與設計點三1200偏離較遠,泵效率較低,不推薦作為長期運行使用。8004003744 7488 11 23214 97618720 22 464 26 2084循環(huán)水 系統(tǒng)及空冷系統(tǒng)推薦啟動方式9v//m3.h-)4.1機組 冬季啟動運行的防凍保護圖1循環(huán)水泵性能曲線(高速)23「r= 370 r/min該項目為兩機- -塔, *5 機組先投人運行, *6機9v= 11 400 m3/h組暫未投運。冬季冷態(tài)啟動注意事項及過程如下。8Fh= 14.5 m(1)"6機組百葉窗應處于全關(guān)狀態(tài)。3-(2)對泵運行方式的分析可以看出，推薦的循0-環(huán)水泵安全運行方式有兩種:一是兩臺泵高速運行，二是兩臺泵低速運行。0F(3)空冷塔冬季運行時,推薦全流量全扇區(qū)投瓷人運行，,推薦的啟動方式為兩泵高速運行。只有大0t流量循環(huán)水通過空冷塔才能保證循環(huán)水進、出口溫差較小，在保證出水溫度高于20 C的條件下，需要30-的熱水溫度不至于過高。在冬季如果采用較小的循55 t環(huán)水流量,同等熱負荷下,在保證冷水溫度不低于防27905580 8370 11 160 13950 16 74019 530凍溫度的條件下,需要有更高的熱水溫度。一旦空9/(m3.h-)冷塔內(nèi)空氣溫度不能維持在較高的水平,則熱水溫圖2循環(huán)水泵性能曲線(低速)度不能維持，進而冷水溫度也無法維持。130p由于該項目全塔已經(jīng)有6個扇區(qū)處于關(guān)閉狀態(tài)110-冷卻水100%流量=37929.3 m3/h(*6機組),如果*5機組僅有部分扇區(qū)處于運行狀冷卻水進口溫度=5.4 C9(熱負荷=473 789 kW態(tài),塔內(nèi)流場和溫度場會極度不均勻，投運的扇區(qū)中局部管束有冰凍的風險。因此,原則上推薦全扇區(qū)50(設計點投入運行。(4)在熱負荷較小的條件下,減少扇區(qū)投人數(shù)量可以提高循環(huán)水水溫,但考慮到空冷塔內(nèi)部流場50 60 70 80 90 100110120130140150在僅部分扇區(qū)投入的條件下會極度不均勻,因此在流量百分比1/%僅部分扇區(qū)投人運行的條件下應密切關(guān)注扇區(qū)管束圖3凝汽器水阻 曲線的局部溫度，確保扇區(qū)不發(fā)生局部凍結(jié)現(xiàn)象。水阻分別進行計算,確保循環(huán)水泵不出現(xiàn)過載和管(5)對于開啟旁路閥運行模式,由于會降低進束內(nèi)水流速不超速。表2~表5為各工況下系統(tǒng)水人管中國煤化工防凍,因此在冬季運行阻的計算值(高速工況設計揚程為20. 5m,低速工中不YHCNM H G戰(zhàn)。況設計揚程為14. 5m)。4.2啟動流程(1)表中灰色區(qū)域,換熱管內(nèi)流速超速，當系統(tǒng)(1)系統(tǒng)就緒。膨脹水箱處于非低液位,緊急運行在灰色區(qū)域時,需要開啟旁路閥。放水閥關(guān)閉,膨脹水箱溢流閥關(guān)閉,旁路閥就緒,百(2)循環(huán)水泵出口壓力為根據(jù)膨脹水箱液位和葉窗全關(guān),扇區(qū)進、出口閥門就緒,扇區(qū)排水閥就緒,.64●華電技術(shù).第36卷表2兩泵高速工況下系統(tǒng)水阻的計算 值項目單位數(shù)值扇區(qū)投運數(shù)量652旁路閥開啟數(shù)量>0循環(huán)水實際流量m'/h 37900 39818 40831 38 80640264 37286 39 49935 24438 536 3 ? 082 37 213 27 63 735 526循環(huán)水實際揚程a 20.5 19.6 19.2 20.1 19.4 20.8 19.8 21.7 20.2 23.0 20.8 24.9 21.5管束中水平均流速m/s 1.70 1.29 0.93 1.44 1.01 1.64 1.12 超速1.23 超速1.38 0 0空冷塔總水阻kPa 688474980108895153 108188 124凝汽器總阻力(查曲kPa 10257706459664634654線塔外管系總水阻(估kPa 6(10384I33137263532算循環(huán)水系統(tǒng)總阻力kPa 199 191186196 189202193 211197224 202242209凝汽器入口壓力(估MPa 0. 5640.555 0.55 0. 560.553 0.567 0. 5570. 5760. 5610. 5890.567 0. 6080. 574算)結(jié)論可用可用可用可用 可用可用可用不可用可用不可用可用表3兩泵低速工況下系統(tǒng)水阻的計算 值個01m'/h296012794425700291833110)1275133()31624983292252150227873n13.0 13.4 14.03.112. 513.5 12.7 14. 213. I15.213.4m/s 1.33 1. 521.731. 20.861.44 0.951.651.0576)07850)311kPa3936433:41292219I721182312kPa .127130136122131124138148「用可用表4單泵高速工況下系統(tǒng)水阻的計算 值m'/h280562710925729274528889268702:4722525327873227542708711.7 12.7 14. 111.910.912.911.3 14. 517.012.7m/s 1.26 1. 471. 731.210.791.40 0. 881.681. 00714:755372凝汽器總阻力(查曲.34中國煤化工24THCNMHG!7201311413717106126110141116165過載風險可用可用 .可用過載風險可用過載風險可用過載風險 可用第12期高運,等;間接空冷機組循環(huán)水系統(tǒng)的啟動.65●表5單泵低速工況下系統(tǒng)水阻的計算 值項目單位數(shù)值扇區(qū)投運數(shù)量個30旁路閥開啟數(shù)量1循環(huán)水實際流量m'/h227942191120648B185012177123257203502271918222222026循環(huán)水實際揚程8.0 8.6 9.410.8.8.77.79.68.110.98.5管束中水平均流速m/s 1.02 1.19 1.39 1 681.12 0.711.320. 80空冷塔總水阻kPa10198503653448凝汽器總阻力(查曲線)1:122塔外管系總水阻(估算)914循環(huán)水系統(tǒng)總阻力788475)37106結(jié)論可用可用.充水泵就緒。投入運行數(shù)量可以是6個、5個和4個。(2)關(guān)閉扇區(qū)進、出口閥門,關(guān)閉扇區(qū)排水閥,5結(jié)論打開2個旁路閥。(3)同時啟動2臺循環(huán)水泵,2臺循環(huán)水泵處于該電廠間接空冷系統(tǒng)運行-段之間后,對系統(tǒng)運高速運行方式。行情況進行了跟蹤。由循環(huán)水泵進、出口壓力可以看(4)循環(huán)水溫度大于40 C時,允許開始向第1出,系統(tǒng)實際運行水阻與計算水阻吻合性非常好。個扇區(qū)充水。循環(huán)水泵曾單臺高速運行,未出現(xiàn)過載現(xiàn)象,但(5)啟動扇區(qū)“充水”程序,逐一向扇區(qū)充水。電流較高。單臺泵高速運行時,從電流推算循環(huán)水如果控制系統(tǒng)未就緒,在手動充水過程中必須注意泵效率為70%左右,效率很低,能耗較大。以下幾點。通過對循環(huán)水系統(tǒng)的水阻計算,分析總結(jié)如下。1)膨脹水箱液位達到充水液位時,才允許向(1)循環(huán)水泵推薦采用雙速泵,單泵低速運行扇區(qū)充水。時有利于保護循環(huán)水泵,在機組低負荷運行時可以2)扇區(qū)充水后膨脹水箱液位必須高于最低液降低能耗。位,一旦液位過低,應及時向膨脹水箱補水。(2)循環(huán)水泵不宜單泵高速運行。雖然華電喀3)一.旦充水過程出現(xiàn)故障,應馬上關(guān)閉扇區(qū)什電廠單泵高速運行未出現(xiàn)問題,但對于配置3臺進、出口閥門,打開扇區(qū)排水閥,對扇區(qū)進行放水。循環(huán)水泵的600MW機組,如果單臺泵高速運行,過(6)出于防凍保護的考慮,充水后的扇區(qū)應處載風險會增大。于“自動”模式。如果此時控制系統(tǒng)未就緒,在手動(3)循環(huán)水泵宜布置在循環(huán)水熱水側(cè)，以降低控制中應注意以下幾點。表面式凝汽器的承壓水平。循環(huán)水泵布置在循環(huán)水1)充水過程中,扇區(qū)的百葉窗應處于關(guān)閉熱水側(cè),凝汽器承壓降低,空冷散熱器承壓水平與循環(huán)水泵放置在冷水側(cè)沒有區(qū)別。2)充水后,應監(jiān)視扇區(qū)冷水溫度,僅當水溫高(4)在編制間冷系統(tǒng)控制邏輯之前，應對各工于25 C時才逐步打開百葉窗,每次調(diào)節(jié)百葉窗的開況水阻進行計算,以確定不同扇區(qū)投人狀態(tài)下旁路度不超過5% , 保證水溫維持在25 ~30C。水溫在閥允許開啟或關(guān)閉的數(shù)量。約10min之后才會開始發(fā)生變化,并在更長的時間(本文責編:劉芳)后才會最終穩(wěn)定下來。3)如果扇區(qū)冷水溫度低于12 C,則應關(guān)閉扇作者簡介:區(qū)進、出口閥門,打開扇區(qū)排水閥,對扇區(qū)進行排水。高運(1970- ),女 ,北京人,工程師,從事電站空冷系統(tǒng)4)對于排水后的扇區(qū)和未投運的扇區(qū),可根設計中國煤化工chee. com. cn)。據(jù)情況打開扇區(qū)回流管道上的手動球閥,保證有少呼和浩特人,工程師,從事量熱水可以通過回熱管路在閥前流向冷水管道,防.MHCNMHG_電站工僅爾凱x刀出時工+( E-mail: chenyf@ chec. com.止管道和閥門發(fā)生凍結(jié)。cn)(7)如果采用兩泵高速運行方式,在旁路閥全金紅偉( 1982- -) ,男,江蘇揚州人，工程師，從事應力分關(guān)的條件下,6個扇區(qū)必須全部投人運行。如果采析、流體分析、電站空冷系統(tǒng)設計方面的工作(E-mail:jinhw用兩泵低速運行方式,在旁路閥全關(guān)的條件下，扇區(qū)@ chec. com. cn)。