五沙热电#1、2机组循环水系统优化分析.docx

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Summary:#1、#2机组自2008年末投产以来,机组负荷长期处在调峰状态经常在200WM以下负荷段运行,循环水取水温度一年之中有7个月的时间低于设计温度25℃以下。本文在设备改造、运行方式以及日常维护上对循环水系统进行优化分析。
Keys:机组;循环水系统;优化;运行维护
引言
本汽轮机采用哈尔滨汽轮机厂有限公司设计制造的C320/300-/537/537亚临界、一次中间再热、单轴、两缸两排汽、反动、供热凝汽式汽轮机。
每台机组配置二台并联运行的循环水泵,出口门采用缓闭式液控止回蝶阀,,,进入凝汽器冷却后经虹吸井排回河道。
一设备技术规范

设备
项目
单位
数据
凝汽器
制造厂
哈尔滨汽轮机厂
辅机工程有限公司
型式
单壳体对分双流程表面式
型号
N-19000-5型
冷却水量
t/h
35000
冷却面积
m2
19000
冷却水温
℃
25
最高设计水温
℃
33
凝汽器设计背压
kPa(a)

凝汽器背压(水温33℃)
kPa(g)

设备
项目
单位
数据
循环水允许温升
℃
8~10

设备
项目
单位
数据
循环水泵
制造厂
长沙水泵厂
型号
66LKXA-
型式
立式斜流泵
流量
M3/s

扬程
m

转速
r/min
495
电流
A
156
效率
%

轴功率
kW

循环水泵电机
型号
YLKK1400-12/1430
设备
项目
单位
数据
功率
kW
1400
电压
V
6000
电流
A
180
变频转速
r/min
370-495
二理论、试验数据分析(哈汽厂提供)
真空升高对机组热耗的影响统计表
参数
单位
真空
(kpa)
-
-
-
-
-
-
热耗
(%)
0





功率
(%)
0
-
-
-
-
-
本机组的极限真空在-95kpa,说明机组运行中当真空低于-95kpa提高真空对机组热耗降低是有效果的,从修正曲线来看真空越低对机组热耗升高影响越大,而当机组真空超过-95kpa以上时机组热耗反而不降反升,功率影响基本和热耗一致,而当机组真空超过
-95kpa以上时机组功率反而不升反升降了,表明机组运行中真空高于-95kpa以上时应该减少循环水量来降低循环水泵耗功,同时也保证机组热耗在当前负荷下的最小值,从而达到了节能降耗、最佳真空的目的。
不同水温、不同负荷率、额定循环水量对应的机组真空
水温
30℃
25℃
20℃
15℃
负荷率(%)
100
80
60
100
80
60
100
80
60
100
80
60
真空(kpa)
-
-
-
-
-
-
-95
-
-
-
-
-
分析上表可以得出,循环水温度越低负荷变化对机组真空影响越小,机组运行中在其它条件不变的情况下影响凝汽器真空的是循环水量和机组负荷,反推得出机组在负荷不变的基础上循环水温越低循环水量变化时对真空的影响就越小。
三采取系列循环水优化措施如下:
(一)循环水变频改造
低负荷低水温下单机两台循环水泵工频运行显然导致循环水量过多造成循环水泵电能的多余消耗,循环水泵变频改造是降低机组供电煤耗的有效途径。
循泵变频工况特性曲线
本试验工况机组负荷300MW、循环水温15℃,真空-,循泵变频转速降低100rpm,,循泵电机功率减少386kwh,循环水流量减少4940t/h,。
(二)循环水泵运行方式的优化
循环水泵在运行方式上根据不同循环水温、凝汽器真空及机组负荷灵活切换泵组的运行方式可以获得较大的收益。
具体开展的试验工况如下:
(1)循环水泵两机三工频泵切换至四工频泵(启动工频泵)
负荷(MW)
水温(℃)
流量(t/h)
真空(kpa)
排汽温度(℃)
两机三工频泵
300
25
23950
-

两机四工频泵
300
25
31150
-
40
变化量
0
0
+7200
+
-
本试验工况机组负荷300MW、循环水温25℃,真空-,两台机循环水泵由三台工频改变为四泵运行,循泵电机功率增加1100kwh,循环水流量增加7200t/h,。
(2)循环水泵两机两工一变频泵切换至一工两变频泵(工频转变频)
负荷(MW)
水温(℃)
流量(t/h)
真空(kpa)
排汽温度(℃)
两机两工一变
150
25
22130
-

两机一工两变
150
25
19343
-

变化量
0
0
-2787
-
+
本试验工况机组负荷150MW、循环水温25℃,真空-,两台机循环水泵由两工一变频改变为一工两变频运行,循泵电机功率减少480kwh,循环水流量减少2787t/h,。
(3)循环水泵两机四工频泵切换至三工一变频泵(工频转变频)
负荷(MW)
水温(℃)
流量(t/h)
真空(kpa)
排汽温度(℃)
两机四工
180
29
31900
-

两机三工一变
180
29
29255
-

变化量
0
0
-2645
-
+
本试验工况机组负荷180MW、循环水温29℃,真空-,两台机循环水泵由四工频切换至三工一变频运行,循泵电机功率减少490kwh,循环水流量减少2645t/h,。
(4)循环水泵两机三工一变频泵切换至四工频泵(变频转工频)
负荷(MW)
水温(℃)
流量(t/h)
真空(kpa)
排汽温度(℃)
两机三工频泵
180
30
27749
-

两机四工频泵
180
30
29936
-

变化量
0
0
+2187
+
-
本试验工况机组负荷180MW、循环水温30℃,真空-,两台机循环水泵由三工一变频改变为四工频泵运行,循泵电机功率增加490kwh,循环水流量增加2187t/h,。
从以上四种循环水泵运行方式切换后的参数变化来看,机组真空低于-95kpa时应增加循环水量(增加变频泵转速或启动一台变频循泵)获得经济正收益,机组真空高于-95KPa时应降低循环水量(降低循环水泵转速或将工频泵切换至变频泵运行)获得经济正收益。得出结论是机组运行中以凝汽器极限真空为循泵切换及变频转速调整依据,根据循环水温及机组负荷得出循环水泵运行优化方式。
四胶球清洗装置
(1)胶球清洗装置投运时间及运行方式应根据需要做出明确规定,胶球系统装投运及收球期间,关小投运侧循环水回水门,以投运侧回水压力高于非投运侧回水压力10~30kpa进行调整;
(2)循环水管道与凝汽器连接等有涡流存在的部分进行导流改造;
(3)单次统计收球率可采用查所回收胶球数量,年度统计可用领取胶球数与剩余胶球数总体比较,最终统计出准确的胶球回收率;
五凝汽器半面清扫
(1)若凝汽器循环水侧需半面隔绝检修、清扫,则凝汽器运行侧循环水进、出水门应全开,循泵保持一台运行;凝汽器循环水半侧运行,机组允许最大负荷不超过额定负荷的(夏季50%、冬季60%),且运行时间不超过24小时,否则应停机处理。
(2)凝汽器半面清扫必须填写凝汽器循环水半边解列退出运行操作票
(3)凝汽器半面清扫必须提前制定凝汽器半面方案,方案中应明确做好通风等安全组织及冷却水管穿管事故处理等工作;
(4)凝汽器半面清扫前应通过对真空度、端差、过冷度、循环水温升、运行方式时间周期等数据分析得出准确的钛管脏污与否的判断
(5)凝汽器半面清洗前后应做效果评估;
六一次旋转滤网及二次滤网的日常维护和定期清理