山東電力技術(shù)SHANDONG DIANLI JISHU2006年第3期(總第149期)石橫電廠循環(huán)水泵改造及機(jī)組經(jīng)濟(jì)性O(shè)ptimization of Water Circulating Pump and Analysis of the Unit Economy in Shiheng Power Plant喬洪勇',常景彩,李慶森2(1.華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理系,北京昌平102206; 2.山東電力研究院,山東濟(jì)南250002)摘要:循環(huán)水量不足是引起石橫電廠#1、#2凝汽機(jī)組真空偏低的主要原因之- -。對循環(huán)水泵組進(jìn)行了分析改造后,循環(huán).水量大幅增加,機(jī)組真空獲得了滿意的效果。本文介紹了改造后的試驗(yàn)結(jié)果,提出了改造后的運(yùn)行方式并詳細(xì)分析了改造后機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;改造;真空;經(jīng)濟(jì)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中圖分類號:TK26文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1007- 9904(2006)03- 0037- -04的電機(jī)尚有余量,由改前試驗(yàn)知,兩臺循泵并列時,1設(shè)備改造的背景每臺泵的電機(jī)功率為1423kW,尚有177 kW (電機(jī).凝汽器真空偏低是困擾石橫電廠一期300MW容量的10%--12% )的余量可利用,因此完全可以機(jī)組穩(wěn)發(fā)滿發(fā)的技術(shù)難題。這不僅影響著該廠汽輪充分利用現(xiàn)有的電機(jī)余量,對循環(huán)水泵進(jìn)行增容改機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性,而且在每年的炎熱季節(jié)也嚴(yán)重影響造,增加循環(huán)水量，提高#l、#2機(jī)組的凝汽器真空，了機(jī)組的滿負(fù)荷運(yùn)行。多年來,在炎熱季節(jié)由于真緩解對機(jī)組經(jīng)濟(jì)性和滿發(fā)帶來的不利影響。空偏低機(jī)組不能滿發(fā),多次使機(jī)組限負(fù)荷運(yùn)行。同時該廠循環(huán)水泵與其他300MW機(jī)組一樣,引起機(jī)組真空偏低的原因很多。就石橫廠#1、也存在運(yùn)行效率低;運(yùn)行工況偏離設(shè)計(jì)工況;運(yùn)行#2機(jī)組而言,配備循環(huán)水泵容量不足,冷卻塔冷卻方式與主機(jī)不適應(yīng),不同季節(jié)難以調(diào)節(jié)凝汽器的最面積小,是造成機(jī)組真空偏低的主要原因。該型機(jī)佳冷卻水量等問題。這些問題也可以通過對循環(huán)水組配備的冷卻塔面積只有5000m?，比山東省其他泵及其電機(jī)的技術(shù)改造來解決。300MW機(jī)組小500- 1500 m2不等。這就造就了該2循環(huán)水泵改造后的性能參數(shù)廠排汽冷卻的天生缺陷。循環(huán)水泵容量的不匹配,更加重了機(jī)組排汽冷根據(jù)以上分析，確定改造工作首先在#1機(jī)的.卻的不足，調(diào)查得知山東省其他300MW機(jī)組配備循環(huán)水泵上進(jìn)行。按照計(jì)劃,1B循環(huán)水泵的改造分兩臺循環(huán)水泵的單泵容量一般在19800 -20500t/h 左兩步進(jìn)行，內(nèi)容包括:1)將該泵葉輪更換為高效大右,兩泵并列約在34000- -36000 th左右,而該廠一流量葉輪,2)將該泵電機(jī)由12極(495r/min)改為12期循環(huán)水泵的單泵容量只有16000th,而實(shí)際試驗(yàn)極和14極(425r/min)的雙速電機(jī),實(shí)現(xiàn)循環(huán)水泵運(yùn)兩泵并列只有29600t/h左右,與其他廠相差6000th行方式的優(yōu)化,提高循環(huán)水量調(diào)節(jié)的靈活性。水左右,因此對該型循環(huán)水泵進(jìn)行技術(shù)改造,以緩解改后循環(huán)水泵的性能參數(shù)如下:因循環(huán)水量不足對機(jī)組排汽真空的影響，提高機(jī)組轉(zhuǎn)速(r/min)495 ;425的經(jīng)濟(jì)性、確保機(jī)組穩(wěn)發(fā)、滿發(fā),勢在必行。中國煤化工18500通過對該廠#1、#2機(jī)組循環(huán)水泵進(jìn)行的現(xiàn)場工業(yè)試驗(yàn)和運(yùn)行情況的調(diào)查分析知,該型循環(huán)水泵YHCNMHG17.5功率(kW)16001300作者簡介:喬洪勇華北電力大學(xué)在職研究生,從事動力機(jī)槭技效率(%)7880術(shù)研究及管理。37山東電力技術(shù)SHANDONG DIANLI JISHU2006年第3期(總第149期)2002年3月,1B循泵葉輪改造完成,2003年左右,電流180A左右,并與1B列后190A左右,總對電機(jī)進(jìn)行了改造。改造后試轉(zhuǎn)表明,單泵、雙泵并流量340004/h左右。列運(yùn)行工況下泵組的振動均在3絲以下,機(jī)組運(yùn)行經(jīng)過上述改造后，循環(huán)水泵的運(yùn)行方式可采的經(jīng)濟(jì)性均達(dá)到了預(yù)期目的。用:(1)在冬季2.5個月運(yùn)行改后的1A泵,其電流3 #1 機(jī)循環(huán)水泵改造前、后的性能試驗(yàn)結(jié)180A左右,流量22600t/h;(2)在春秋季3個月采果用1B泵高速運(yùn)行，其電流190A左右，流量改造前后均采用統(tǒng)-的試驗(yàn)及計(jì)算方法。其目24200t/h;(3)炎熱季節(jié)4.5個月用1B低速和1A的是為了測定比較1B循環(huán)水泵改造前、后的特性并列運(yùn)行，其電流分別在190A和160A，流量及運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,同時測取兩臺并列和單泵運(yùn)行工況34000th左右。下的循環(huán)水量,為合理選擇循環(huán)水泵的運(yùn)行方式提這樣在充分利用電機(jī)的容量，保證設(shè)備安全可靠運(yùn)行的前提下,經(jīng)過上述改造后,可根據(jù)全年循供依據(jù)。將1B循環(huán)水泵改造前、后的試驗(yàn)及計(jì)算結(jié)果環(huán)水溫的分布情況，靈活選擇循環(huán)水泵的運(yùn)行方分別列人表1、表2中。從表2中數(shù)據(jù)知,改后的式,滿足機(jī)組的最佳經(jīng)濟(jì)真空的運(yùn)行要求，解決該1B循環(huán)水泵在單泵運(yùn)行上況下，泵的揚(yáng)程為廠多年來--直存在的凝汽器真空偏低的問題。18.24m，流量為24160th，電機(jī)輸人功率為5改造后的經(jīng)濟(jì)效益分析1725kW,電機(jī)軸功率為1587 kW,泵的效率為76%，泵的流量比改前增加4466th,效率提高將循環(huán)水泵改造前、后的運(yùn)行方式、運(yùn)行時間、0.7% ,達(dá)到了預(yù)期的效果。兩臺泵并列運(yùn)行時,總流循環(huán)水量以及電機(jī)功率的變化列人表4,根據(jù)該廠量為34833th,比改前增大5221th,泵的平均效率#]機(jī)組全年的運(yùn)行情況和循環(huán)水溫統(tǒng)計(jì)，對循環(huán)為79%,提高1.2%，兩泵并列時1B循環(huán)水泵的電水泵進(jìn)行改造后的機(jī)組經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析比較如下:機(jī)輸人功率為1804kW ,電機(jī)軸功率為1659kW。冬季2.5個月期間的平均水溫在14C左右,凝汽器端差約為8.5C,運(yùn)行改后1A循環(huán)水泵,水量4設(shè)備改造后運(yùn)行方式增加3000th。有改前試驗(yàn)知,凝汽器進(jìn)出水溫差下根據(jù)試驗(yàn)情況,可推算不同循環(huán)水溫時單開改降為:19600/22600* 17.20=14.929C,對應(yīng)飽和溫度為后的1B循環(huán)水泵,機(jī)組的真空情況,各參數(shù)列人37.42C,排汽壓力為:6.42kPa,排汽壓力下降7.42-表3:從表3分析可知,循環(huán)水溫在30C以下,單開6.42=1,有機(jī)組的排汽壓力與負(fù)荷關(guān)系曲線可知,-.臺改后的1B循環(huán)水泵就可以滿足機(jī)組滿發(fā)的機(jī)組增發(fā)電力2980kW,扣除循泵多耗電110 kW,運(yùn)行要求，因此改造基本達(dá)到預(yù)想的結(jié)果。但在炎實(shí)際增發(fā)電2870 kW,2.5個月機(jī)組多供電熱夏季2個月左右,循環(huán)水溫均超過30C,因此必2870*2.5*30*24- :5.166* 10%kWh。須開啟另--臺循泵并列運(yùn)行。春秋季3個月期問的平均水溫在22C左右，根據(jù)以上情況分析，既能保持水溫30C以下凝汽器端差約為7.5C,運(yùn)行改后1B循環(huán)水泵,水時機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益最佳,達(dá)到節(jié)能目的,同時又能滿量增加4600/h。同樣計(jì)算凝汽器進(jìn)出水溫差比改足炎熱季節(jié)機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求,對該廠循環(huán)前下降: 3.27C,機(jī)組排汽壓力下降1.405 kPa,同樣水泵的改造后運(yùn)行方式建議如下:可計(jì)算機(jī)組增發(fā)電力4186.9kW,扣除循泵多耗電(1)1B循環(huán)水泵改造后，同時IB電機(jī)改為雙280kW,實(shí)際增發(fā)電3906.9kW,3個月機(jī)組多供電速運(yùn)行,當(dāng)循環(huán)水溫低于30C時使用1B泵高速運(yùn)8.439*10kWh。行;當(dāng)循環(huán)水溫高于30C時,使用1B低速和1A并熱季節(jié)4.5個月期間平均水溫30C左右,端差列運(yùn)行。電機(jī)改雙速后1B泵低速運(yùn)行的性能為:在659C行故后1R循環(huán)水泵低速與改后1A流量18000- 18500t/h, 電流160安,和改前基本相中國煤化工前兩泵并列時的試同。HCNMHG水溫差比政前下降(2)擇期對IA 循環(huán)泵葉輪也進(jìn)行改造,保證1.87C,機(jī)組排汽壓力下降1.14 kPa, 同樣可計(jì)算機(jī)1A改后流量達(dá)22600th左右,比未改提高3000t/h組增發(fā)電力3395.3 kW,扣除循泵多耗電70 kW,防數(shù)據(jù)山東電力技術(shù)SHANDONG DIANLI JISHU2006年第3期(總第149期)實(shí)際增發(fā)電3325.6 kW,4.5個月機(jī)組多供電對#1機(jī)組循環(huán)水泵進(jìn)行改造，提高機(jī)組的循1.0774* 10kWh。環(huán)水量,同時對1B循泵的電機(jī)進(jìn)行雙速改造,在充綜合上述三個階段，對循環(huán)水泵進(jìn)行改造后,分利用電機(jī)的容量,保證設(shè)備安全可靠運(yùn)行的前提按上述方式運(yùn)行，機(jī)組每年可多向外增發(fā)電力下,可根據(jù)全年循環(huán)水溫的分布情況，靈活選擇循2.48*10kWh。實(shí)際上,受電網(wǎng)負(fù)荷的限制,機(jī)組不環(huán)水泵的運(yùn)行方式,滿足機(jī)組的最佳經(jīng)濟(jì)真空的運(yùn)可能多向外供電,只是減少了燃煤量,按供電煤耗行要求,解決了該廠多年來存在的凝汽器真空偏低350g/kwh計(jì)算，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤8680噸。按每噸標(biāo)煤的問題。實(shí)施改造后機(jī)組每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤8680280元計(jì)算,每年節(jié)約人民幣243萬元。改造兩臺噸,折合人民幣243萬元。改造兩臺泵的投資可在泵需投資96萬元。可在運(yùn)行5個月后變可收回,其改造運(yùn)行5個月后收回。顯然,其改造的經(jīng)濟(jì)效益改造的經(jīng)濟(jì)效益是顯而易見的。是非常可觀的。06結(jié)論表1 #1機(jī)A.B 循環(huán)水泵改前試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算表序號項(xiàng)符號單位A.B并列B泵主機(jī)負(fù)荷NMW301260.82.泵的轉(zhuǎn)速R/min495泵出口壓力P2MPa0.2340.236進(jìn)口壓力H，m-2.17-1.99-1.695出口壓力表標(biāo)高VH0.870.98循環(huán)水進(jìn)水溫I1C31.2313.38循環(huán)水出水溫46.9/44.5233.16/28.24凝汽器水溫差lτ14.4817.20凝汽器真空Phka-85.03-95.08大氣壓力Pasa100.2102.51.排汽壓力?kca15.177.42給水溫度c282.227113給水壓力18.5418.1314給水流量D/h946.9841.9過熱減溫水量10916.凝結(jié)水量D、865.617凝結(jié)水溫度54.3339.3218.再熱減溫水流量D，th49.6220.9519主汽壓力16.7516.7720主汽溫度再熱蒸汽壓力P。3.7852.9822再熱蒸汽溫度537.6535.523.排汽量D\704.9584.0524再熱進(jìn)汽焓kj/kg3532.523535.79等熵排汽焓kjkg2344.552287.0126實(shí)際排棋焓2390.82499.327進(jìn)塔冷卻水量27012.118694.728其他用水流量EG2600100029泵出口總流量Mh29612.619694.730泵出口流速Vzm/s31泵揚(yáng)程H中國煤化工4832電機(jī)輸人功率[HCNMHGI.133電機(jī)功率NekW1423140713263循環(huán)泵效率%0.77780.753_35.電機(jī)電流A17516339山東電力技術(shù)SHANDONG DIANLI JISHU2006年第3期(總第149期)表2 #1 機(jī)A.B循環(huán)水泵改后試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算表序號項(xiàng)目符號單位A.B并列B泵主機(jī)負(fù)荷NMW2883286.862泵的轉(zhuǎn)速nR/min495495 .3泵出口壓力.P2MPa0.230.2350.152進(jìn)口壓力H，mH20-1.71-1.69出口壓力表標(biāo)高VHm0.50.06循環(huán)水進(jìn)水溫18.2716.97循環(huán)水出水溫28.87/28.732.32/32.34凝汽器水溫差τ910.5215.36凝汽器真空Ph-k-95.22- 94.36Pake101.311.排汽壓力Pkks6.086.9412.給水溫度C26913給水壓力18.214.給水流量Dt829.88830.8415.過熱減溫水量D，120.2120凝結(jié)水量D、767.8761.917.凝結(jié)水溫度34.5737.18再熱減溫水流量t/3634.319.主汽壓力P.16.720.主汽溫度539.7537.621再熱蒸汽壓力3.2022.再熱蒸汽溫度T，23.排汽量D.627.4626.524再熱進(jìn)汽焓kjkg3543.043543.1425.等熵排汽焓2254.82271.8實(shí)際排汽焓2473.82487.927進(jìn)塔冷卻水量th33233.62760.1其他用水流量EG1600140029泵出口總流量G34833.624160.130泵出口流速Vzmu3.144.3631.泵揚(yáng)程.Hr25.6725.7218.24332輸人功率kW1539180433電機(jī)功率Ne14161659158734循環(huán)泵效率η0.79(平均)0.763:電機(jī)電流A178201191表3不同循環(huán)水溫下 單開1B循環(huán)水泵時的機(jī)組真空循環(huán)水進(jìn)出溫出口水排汽溫排汽壓大氣壓平均負(fù)溫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循環(huán)水泵改造 后的運(yùn)行方式及比較循環(huán)泵改前中國煤化工一比較季節(jié)時間運(yùn)行方式 流量Uh輸入功率kW運(yùn)行萬式IYHCNMHG大h 功率增加kW冬季2.5個月單泵1960014401A單泵.110春秋3個月單泵1B單泵2420017204600280炎熱4.5個月兩泵并列296003070B低速與A并34000324044007(收稿日期:2006-03-17)廂方數(shù)據(jù)