第35卷第1期發(fā)電技術(shù)電力建設(shè)2014年1月供熱機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)冬季節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行措施馬巖昕，馬越(黑龍江華電齊齊哈爾熱電有限公司,黑龍江省齊齊哈爾市161000)摘要:針對(duì)某發(fā)電廠冬季循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題,闡述了300 MW供熱機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)的組成及作用,分析了循環(huán)水入口溫度對(duì)主機(jī)真空的影響,提出采取彈簧蓄能快速關(guān)閉調(diào)節(jié)裝置與擋風(fēng)板雙向調(diào)整等冬季節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行措施,解決了循環(huán)水系統(tǒng)耗電量大的問題。實(shí)施此節(jié)能措施后節(jié)約大量的綜合「用電，對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起了重要的作用。關(guān)鍵詞:300 MW供熱機(jī)組;循環(huán)水系統(tǒng);綜合廠用電;彈簧蓄能快速關(guān)閉調(diào)節(jié)裝置Energy. Saving Optimization Measures for Circulating WaterSystem Operation of Heating Unit in WinterMA Yanxin, MA Yue( Heilongjiang Qiqihar, China Huadian Corporation Thermoelectric Co.，Ltd. ，Qiqihar 161000, Helongiang Province, China)ABSTRACT: According to the winter operation problem of circulating water system in a power plant, this paper expoundedthe composition and the function of circulating water system in 300 MW heating unit, analyzed the influence of circulatingwater' s inlet temperature on host vacuum, proposed the energy-saving optimization measures in winter which was applyingquick closing adjusting device of spring energy storage and bidirectional adjustment of wind shield, as well as solved theproblem of large power consumption of circulaing water system. After the implementaion of the energy-saving measures, itcan save large integrated auxiliary power, which plays a key role in the economic operation of the unit.KEYWORDS: 300 MW heating unit; circulating water system; integrated auxiliary power; quick closing-adjusting deviceof spring energy storage中圖分類號(hào): TM 621文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào): 1000 -7229(2014)01 -0114 -04DoI: 10. 3969/j. iss. 1000 -7229. 2014.01. 022沖洗系統(tǒng)凝汽器及有關(guān)設(shè)備組成,每臺(tái)機(jī)組配2臺(tái)循0引言環(huán)水泵,容量為2 x60% ,循環(huán)水泵在設(shè)計(jì)條件下連續(xù)某發(fā)電廠安裝2臺(tái)300 MW供熱機(jī)組，于2007運(yùn)行。年建成投產(chǎn)。該廠循環(huán)水系統(tǒng)由4臺(tái)循環(huán)水泵組成，在額定工況( rated conditions,RC)下,夏季冷卻倍其中2、3號(hào)循環(huán)水泵為雙速泵,功率為1 600,率為60倍,春秋季為51倍,冬季為36倍。夏季冬季1 000 kW;電流為199 ,137 A;轉(zhuǎn)速為496 ,425 r/ min。分別按1臺(tái)機(jī)配2臺(tái)循環(huán)水泵、1臺(tái)機(jī)配2臺(tái)機(jī)組各設(shè)2臺(tái)凝汽器,正常運(yùn)行當(dāng)機(jī)組負(fù)荷大于1臺(tái)循環(huán)水泵方式運(yùn)行,春秋季改為2臺(tái)機(jī)配3臺(tái)高60%時(shí),采用2臺(tái)循環(huán)水泵供1臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行方式。速循環(huán)水泵方式運(yùn)行。循環(huán)水系統(tǒng)流程:嫩江江岸泵為了節(jié)約廠用電,自2009年冬季開始,循環(huán)水系統(tǒng)采-反 應(yīng)沉淀池→冷卻水塔攔污柵及清污機(jī)-→循環(huán)水用2臺(tái)低速循環(huán)水泵供2臺(tái)機(jī)的運(yùn)行方式。本文介泵 →液控出口蝶閥-→凝汽器及輔機(jī)(板式換熱器及水紹該電廠循環(huán)水系統(tǒng)的組成.工作原理、運(yùn)行中存在環(huán)式真空泵等)- +循環(huán)水壓力回水管- +冷 卻水塔(蒸發(fā)的問題及改進(jìn)方法,提出冬季供熱機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)的-部分)2)。節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行措施"。凝汽器型號(hào)為N- -17000- 8;形 式為單殼體,對(duì)分雙流程、老中國(guó)煤化工0 m2 ;其上部與1循環(huán)水 系統(tǒng)的組成及工作原理汽機(jī)排汽缸MYHCNMHG節(jié))。循環(huán)水系統(tǒng)由冷卻水塔、循環(huán)水泵、清污機(jī)、膠球膠球清洗系統(tǒng)中的主要設(shè)備包括收球網(wǎng)、膠球循四Elecric Power Consnction Vol. 35, Na I, Jan. , 2014第35卷第1期馬巖昕,等:供熱機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)冬季節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行措施發(fā)電技術(shù)環(huán)泵、裝球室、分匯器、噴球器、手動(dòng)球閥等[41。重要設(shè)備,其運(yùn)行工況的優(yōu)劣直接影響發(fā)電廠的安全循環(huán)水泵的主要作用是將冷卻水送人凝汽器內(nèi),性和經(jīng)濟(jì)性[5。冷卻水吸收在汽輪機(jī)內(nèi)做完功的蒸汽的汽化潛熱,使因此,保持循環(huán)水泵在最佳工況下運(yùn)行,是降低其凝結(jié)成水后,再返回到冷卻水塔,進(jìn)行往返循環(huán)使綜合廠用電率的最有效辦法。循環(huán)水系統(tǒng)的工作原用。循環(huán)水泵是保證凝汽式汽輪機(jī)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的理如圖 1所示。閘板間2號(hào)冷卻塔1號(hào)冷卻塔8溢流井E 4日濾網(wǎng)間曰母r。yongyogends 牛清污機(jī)曲、1號(hào)閥門井1號(hào)機(jī)凝汽器2號(hào) 機(jī)凝汽器2號(hào)閥門井R$中中中中循環(huán)水泵房2↓3號(hào)閥門井汽機(jī)房?jī)?nèi)也去脫硫用水閥門井圖1 循環(huán)水系統(tǒng)工作原理Fig 1 Working principle of circulating water system2存在的問題及冬季節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行措施用上述數(shù)據(jù)可以算出:循環(huán)水的冷卻倍率=循環(huán)水量/排入凝汽器的蒸汽量=36.1。2.1存在的問題由此可見，通過彈簧蓄能快速關(guān)閉調(diào)節(jié)裝置的調(diào)冬季2臺(tái)機(jī)組的真空- -直在 -0.097 5 MPa以上，節(jié)以保持機(jī)組的最佳真空是可行的。，而300 MW供熱機(jī)組的最佳真空是-0.095 MPa,凝汽(2)從10月15日至11月15日及次年的3月15器的最佳真空對(duì)指導(dǎo)汽輪機(jī)組的運(yùn)行具有非常重要日至4月15日,采用2臺(tái)機(jī)組啟動(dòng)2臺(tái)高速循環(huán)水的意義。機(jī)組在冬季工況下運(yùn)行,冷卻水溫很低,與泵及循環(huán)水回水上雙塔運(yùn)行方式。此時(shí)2臺(tái)機(jī)組的其他季節(jié)相比,同樣的冷卻水量可以達(dá)到更高的凝汽冷卻水塔還沒有投擋風(fēng)板,凝汽器水側(cè)人口溫度一般器真空。若凝汽器真空高于機(jī)組的最佳真空,就白白為16~20C,溫度還是較高的。白天負(fù)荷為消耗了循環(huán)水泵的部分功率而毫無收益,造成綜合廠250 MW,2臺(tái)機(jī)的真空為-0.093 6 MW左右;夜間用電的浪費(fèi)61。負(fù)荷為210 MW,2臺(tái)機(jī)的真空為-0. 095 MW左右。2.2冬季 節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行措施為了保證機(jī)組在最佳真空下運(yùn)行,采用2臺(tái)高速循環(huán)(1)該電廠供熱系統(tǒng)彈簧蓄能快速關(guān)閉調(diào)節(jié)裝水泵供2臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行方式。置管道外徑為1219 mm,2根熱網(wǎng)供熱管道外徑均為(3)從11月15日至次年3月15日,此時(shí)室外結(jié)1 000 mm。供熱期間負(fù)荷為250 MW ,鍋爐的主蒸汽冰,冷卻水塔投擋風(fēng)板。用冷卻水塔擋風(fēng)板控制凝汽流量為960th,再熱蒸汽進(jìn)人中壓缸的進(jìn)汽量為器入口溫度為10~15 C ,并相應(yīng)減少冷卻水量,采用747. 12 th,汽輪機(jī)的排汽量為(539.99 +31. 85)t/h，啟動(dòng)2 臺(tái)低速循環(huán)水泵供2臺(tái)機(jī)組及循環(huán)水回水上熱網(wǎng)最大抽汽量(負(fù)荷250MW時(shí))為450th,因LV雙塔運(yùn)行方式“中國(guó)煤化王-0.095 MPa最小只能關(guān)至30%,所以排人凝汽器的蒸汽量大約的最佳真空。.fYHCNMH G為370.12 Vh。冬季時(shí)循環(huán)水的冷卻倍率是36。采(4)在室外溫度下降牧多,而安收大量擋風(fēng)板以Elecrice Power Consruction' Vol 35. No. 1. Jan. , 201415發(fā)電技術(shù)電力建設(shè)2014年1月防止掛冰太多時(shí),凝汽器的水側(cè)人口溫度相應(yīng)增加到減少;另一方面，由于循環(huán)水溫度降低,傳熱對(duì)數(shù)平均13~17C,這時(shí)就要調(diào)節(jié)2臺(tái)機(jī)組的彈簧蓄能快速溫差增大,傳熱量增加,前者對(duì)傳熱的影響小,后者對(duì)關(guān)閉調(diào)節(jié)裝置(改變汽輪機(jī)的排汽量)的開關(guān)位置,傳熱的影響比前者大得多。因此,循環(huán)水溫度降低以在保證熱網(wǎng)供熱溫度及不影響機(jī)組負(fù)荷的情況下,減后 ,總的傳熱量增加,即排汽量一-定的情況下,凝汽器小低壓缸的排汽量,控制機(jī)組達(dá)到-0.095MPa的的真空顯著提高[9]。真空。表2凝汽器入口冷卻水溫度對(duì)凝汽器真空的影響總之,當(dāng)室外溫度下降較少,冷卻水塔結(jié)冰不嚴(yán)Tab. 2 Influence of cooling water temperature at重時(shí),用擋風(fēng)板控制凝汽器人口溫度為10~15 C,并condenser inlet on condenser vacuum及時(shí)調(diào)節(jié)凝汽器的循環(huán)水量,以保證凝汽器的真空接機(jī)組彈簧蓄能快速關(guān)閉凝汽器冷卻水凝汽器負(fù)荷/MW調(diào)節(jié)裝置開度/%進(jìn)水溫度/C真空/MPa近于最佳最空-0. 095 MPa。當(dāng)室外溫度下降較多,冷卻水塔結(jié)冰嚴(yán)重時(shí),用擋風(fēng)板控制凝汽器入口溫度10520-0.093 5為13~17C,同時(shí)調(diào)節(jié)彈簧蓄能快速關(guān)閉調(diào)節(jié)裝置,5(17-0.095050-0.096 3減小低壓缸的排汽量，控制機(jī)組達(dá)到-0.095 MPa的12-0.097 2(5)運(yùn)行人員每2 h檢查1次清污機(jī),使雜草填2100-0.097 6料、小石子等雜物不進(jìn)人凝汽器,以免凝汽器水側(cè)出人口溫差大,一旦發(fā)現(xiàn)溫差大于規(guī)定值,立即清掃凝3效益分析汽器,從而保證凝汽器的真空為最佳真空[”1。(6)供熱期間膠球沖洗系統(tǒng)每5天投人1次,投經(jīng)采用上述節(jié)能措施后,在保證機(jī)組最佳真空運(yùn)人膠球數(shù)量是凝汽器冷卻水管數(shù)的10% ~ 12%行的同時(shí),既節(jié)約了大量的廠用電,又降低了冷卻水(700~1 400個(gè)) ,膠球收球率在98%以上。- - 旦發(fā)塔的結(jié)冰量,同時(shí)減少了每年冷卻水塔的維護(hù)費(fèi)用,現(xiàn)凝汽器端差超過規(guī)定范圍,應(yīng)增加膠球的投入次經(jīng)濟(jì)效益顯著。數(shù),直至凝汽器的端差達(dá)到規(guī)定值,避免因凝汽器的該電廠從安全方面考慮在一般情況下，夏、春 、秋季為2臺(tái)機(jī)組配4臺(tái)高速循環(huán)水泵運(yùn)行,冬季為2臺(tái)端差大而影響機(jī)組的最佳真空[8]。(7)機(jī)組供熱運(yùn)行時(shí),在保證供熱溫度、流量的機(jī)組配3臺(tái)高速循環(huán)水泵運(yùn)行?，F(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行前提下,對(duì)于不同機(jī)組負(fù)荷,調(diào)節(jié)彈簧蓄能快速關(guān)閉方式:冬季為2臺(tái)機(jī)組配2臺(tái)低速循環(huán)水泵運(yùn)行;春、調(diào)節(jié)裝置的開度,以保證凝汽器達(dá)到最佳真空,計(jì)算秋2季短,為2臺(tái)機(jī)組配3臺(tái)高速循環(huán)水泵運(yùn)行;夏季為2臺(tái)機(jī)組配4臺(tái)高速循環(huán)水泵運(yùn)行[0。下文進(jìn)試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。表1不同機(jī)組負(fù)荷對(duì)應(yīng)的彈簧 蓄能快速關(guān)閉調(diào)節(jié)裝置開度行原循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行方式與采用節(jié)能措施后運(yùn)行方式的經(jīng)濟(jì)比較計(jì)算1-13]1。Tab. 1 Opening degree of quick closing-adjusting device ofspring energy storage under different load高速泵運(yùn)行時(shí)平均電流約為177 A, 低速泵運(yùn)行機(jī)彈簧蓄能快速關(guān)閉凝汽器冷卻水時(shí)平均電流約為118 A。負(fù)荷/MW調(diào)節(jié)裝 置開度/%真空/MPa .按1臺(tái)高速2臺(tái)低速循環(huán)水泵和1臺(tái)高速1臺(tái)00-0.095低速循環(huán)水泵各運(yùn)行50天計(jì)算,采用節(jié)能措施后的循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行方式較原運(yùn)行方式可節(jié)省廠用電約182. 99萬kW●h;按成本電價(jià)0.37元/( kW●h)計(jì)90算,可節(jié)省費(fèi)用67.7萬元。70按冬季2臺(tái)低速循環(huán)水泵運(yùn)行150天計(jì)算,采用節(jié)能措施后的循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行方式較原運(yùn)行方式可(8)機(jī)組供熱運(yùn)行時(shí),在保證供熱溫度、流量的節(jié)省廠用電約183.21萬kW●h;按成本電價(jià)前提下,機(jī)組負(fù)荷及彈簧蓄能快速關(guān)閉調(diào)節(jié)裝置的開0.37元/( kW●h)計(jì)算,可節(jié)省費(fèi)用67.8萬元。度一定時(shí),通過拆裝檔風(fēng)板,改變凝汽器人口冷卻水4結(jié)論溫度對(duì)凝汽器真空的影響,如表2所示。循環(huán)水溫度對(duì)汽輪機(jī)凝汽器真空的影響很大,循通過分中國(guó)煤 化工水系統(tǒng)的組成和環(huán)水溫度降低以后,白鋼管的平均溫度降低,白鋼管工作原理,MYHCN MH G昔鑒其他電廠循兩側(cè)的水膜平均溫度也更低,傳熱系數(shù)降低,傳熱量環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上,提出該電廠Electric Power Construcion Vol 35, No 1, Jan. . 2014第35卷第1期馬巖昕,等:供熱機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)冬季節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行措施發(fā)電技術(shù)供熱機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)冬季節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行分析結(jié)論。[6]梁瑞廷.集控運(yùn)行[M].北京:中國(guó)電力出版社, 2011 :98.103.(1)供熱機(jī)組在冬季供熱期間2臺(tái)機(jī)組運(yùn)行時(shí)[7]鐘清.汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2011:201 209.可啟動(dòng)2臺(tái)低速循環(huán)水泵,將凝汽器的人口溫度控制[8]汪玉林汽輪機(jī)設(shè)備運(yùn)行及事故處理[M].北京:中國(guó)電力出版在12~15 C。社2006 :236-239.(2)通過調(diào)節(jié)彈簧蓄能快速關(guān)閉調(diào)節(jié)裝置,改變[9] 劉愛忠汽輪機(jī)設(shè)備及運(yùn)行[M].北京:中國(guó)電力出版社,2003: .汽輪機(jī)進(jìn)入凝汽器的蒸汽量，使真空達(dá)到301 -362.-0.095 MPa是能實(shí)現(xiàn)的。[10]徐玉華.汽輪機(jī)運(yùn)行值班員[M].北京:中國(guó)電力出版社,2006:452-478.(3)冬季采用2臺(tái)低速循環(huán)水泵供2臺(tái)機(jī)組的1]龔顧前.1 000 MW超超臨界機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)建議[J].電力運(yùn)行方式,將節(jié)約大量的綜合廠用電，對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)建設(shè),2008 ,29(1) :91 -91.行起非常重要的作用。[12]楊志,龍國(guó)慶.基于逐月運(yùn)行節(jié)能優(yōu)化的1 000 MW火電機(jī)組循環(huán)水泵配置[J].電力建設(shè),2012,33(10) :59 -62.5參考文獻(xiàn)[13]李欣.燃機(jī)單循環(huán)電廠循環(huán)水冷卻方式的選擇[J].電力建設(shè)，[1] 李玉生.熱力系統(tǒng)節(jié)能[M]. 北京:中國(guó)電力出版社, 2008:2009 ,30(3):67 -69.19-26.[2]李青.火電廠節(jié)能和指標(biāo)管理技術(shù)[M].北京:中國(guó)電力出版社，收稿日期:2013-07-28修回 日期:2013-09- 182006 :3645.作者簡(jiǎn)介:[3] 雷銘.發(fā)電節(jié)能手冊(cè)[M]. 北京:中國(guó)電力出版社, 2005 :25-29.馬巖昕(1968) ,男,本科,工程師,從事發(fā)電廠節(jié)能、汽輪機(jī)、化學(xué)[4]鄧建玲.火力發(fā)電廠節(jié)能評(píng)價(jià)體系[M]. 北京:中國(guó)電力出版社,運(yùn)行技術(shù)管理方面的工作, E mail:hdmayanxin@ 126. com;2005 :59-62.馬越(1993),女,本科,技術(shù)員,從事英語(yǔ)翻譯工作, E-mail:[5] 陸燕蓀.火力發(fā)電設(shè)備技術(shù)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)電力出版社，hdyuzhenhui@ 126 com。2007 :301-309.(編輯:楊大浩)中國(guó)煤化工MYHCNMHGElecric Power Construction Vol. 35, Na. 1, Jan. , 2014[ 7