300 MW机组低负荷给水泵运行方式优化

解 涛

(山西漳山发电有限责任公司,山西长治 046021)

300 MW机组低负荷给水泵运行方式优化

解 涛

(山西漳山发电有限责任公司,山西长治 046021)

为了实现低负荷下单台给水泵运行的安全性和经济性,提出了较为完善的技术改进措施,即给水泵运行涉及到的热控联锁保护合理修改,对给水调节系统进行了改造,优化了给水调节系统,减小给水调节的波动;在运行方面制定详细的措施,减轻了对调节系统的影响。经过改进,成功实现了在低负荷下单台给水泵运行,给电厂每年节约大量资金,效益明显。

给水泵;运行方式;节能

0 引言

目前,由于电力市场晚高峰过后,电网容量处于过剩状态,机组在低负荷运行时间较长,给水泵转速较低,没有运行在最佳工况,而且耗用了大量的厂用电,使得厂用电率增高。为了节约厂用电,提高经济效益,经过技术人员和运行人员的共同攻关,提出了单台给水泵运行方案,并获得成功。当机组负荷率在60%左右时,单台电动给水泵运行单耗较双台电动给水泵运行单耗下降1.67(kW◦h)/t,耗电率降低0.56%,即发电厂用电率降低0.56%。

1 工程简介

山西漳山发电有限责任公司一期工程 (2×300 MW)每台机组配置3台电动给水泵。正常运行时,2台工作1台备用,每台电动给水泵容量均为锅炉给水量的50%,电动给水泵向锅炉连续供水并向锅炉过热器、再热器及汽轮机高压旁路提供减温水,机组采用带基本负荷并参与调峰方式运行。

3台电动给水泵的特性曲线完全一致,在所有机组运行工况范围内,2台电动给水泵并列运行时的负荷分配差限制在5%以内。如果其中一台电动给水泵发生故障,则备用电动给水泵能在30 s内投运并达到所需压力,与另一台主给水泵并联运行。此时,电动给水泵能在最大工况点下长期连续运行,同时又能满足各种运行工况下锅炉给水的要求。电动给水泵在额定工况点下的各项参数 (含流量、扬程、效率)均予以保证,在最大工况点下的流量及扬程也予以保证[1](见表1)。

表1 单台给水泵设计参数

为了实现山西漳山发电有限责任公司的节能降耗的目的,达到深挖潜、降成本的效果,通过大量调研和计算,推行电动给水泵低负荷单台运行,并制定了措施。与此同时,为了实现单台电动给水泵运行的安全性和经济性,该电厂热工和运行技术人员集体攻关,提出了较为完善的运行技术改进措施,电动给水泵运行涉及到的热控联锁保护也做了适当合理的修改。

2 低负荷单台电动给水泵运行措施改进

2.1 在低负荷时段实施单台电动给水泵的条件

a)要加强和调度的联系,根据调度计划,及时掌握机组低负荷运行时段,保证单台电动给水泵的顺利运行。

b)电动给水泵单泵运行仅限于晚高峰过后至早高峰到来之前的时段。在晚高峰后,当机组的负荷小于190 MW持续30 min时,可停运1台电动给水泵,仅用1台电动给水泵给锅炉上水;在早高峰到达前,机组负荷达到195 MW后,应启动备用电动给水泵,保持2台电动给水泵给锅炉上水。

2.2 电动给水泵启停过程中的注意事项

a)运行中双台电动给水泵向单台电动给水泵切换时,运行电动给水泵投入自动控制,退出冷态备用电动给水泵的联锁,将准备停运的电动给水泵手动逐渐降低转速,同时检查再循环门是否开启正常,该泵不向锅炉上水后,降低转速到2 000 r/min,运行10 min,检查机组无异常后可以停运。最后,将停运的电动给水泵和冷态备用电动给水泵联锁块投入[2]。

b)运行中单台电动给水泵向双台电动给水泵切换时,保持运行电动给水泵的自动运行,退出预选电动给水泵的联锁块,手动启动第2台电动给水泵,启动后检查该泵运行是否正常,逐渐升高电动给水泵转速,同时检查原运行电动给水泵也应同时降低转速,以便调节汽包水位正常。当两台电动给水泵的转速差接近10%左右时,可投入第2台电动给水泵自动,观察两台电动给水泵并泵正常,汽包水位保持在稳定状态。

c)每台机组的电动给水泵停运采用轮换制,即按1号→2号→3号→1号循环进行停运切换。

d)为减少电动给水泵的寿命损耗及运行安全,停运的电动给水泵再次启动时,间隔至少为4 h(事故情况除外);如在4 h之内启动第2台电动给水泵时,应启动冷态的备用电动给水泵。

e)停用电动给水泵和并列电动给水泵操作,必须由有多次操作经验的运行人员操作,发现汽包水位异常波动时要果断处理,防止汽包水位事故的发生。

f)单台电动给水泵运行期间,加强对运行及备用电动给水泵的检查,加强对其他汽水系统参数的检查。如汽包水位、减温水压力、主/再热汽温、除氧器水位等、电动给水泵工作转速、勺管位置、工作油压力和温度、润滑油压力和温度、轴承温度、推力轴承温度,特别是工作区状态、联锁块状态等,同时加强对备用电动给水泵的巡回检查。

g)单台电动给水泵运行期间,转速不得超过5 200 r/min,入口流量不得超过600 t/h,否则有超出工作区的危险。

h)单台电动给水泵运行期间,加强对备用电动给水泵电机的检查及测绝缘工作,发现异常立即通知设备维护部门处理。

3 电动给水泵相关热工逻辑方面改进

3.1 关于电动给水泵RB回路逻辑修改

电动给水泵计算RB最大负荷延时由1 s改为5 s,RB允许负荷由180 MW修改为200 MW。

3.2 关于电动给水泵联锁逻辑修改

投入联锁的备用电动给水泵勺管自动跟踪运行泵勺管开度最大值,备用电动给水泵联锁启动后勺管自动参与水位调节 (延时1 s,给3 s脉冲投自动)。

当运行方式为单台电动给水泵A泵运行时,如果B、C泵都投入联锁,则优先启动B泵,2 s内启动不成功,则启动C泵B段,如果还是不能启动,延时2 s启动C泵A段;如果B、C泵只有1个投入联锁,则启动投入联锁泵 (C泵有2个电源,由A段、B段分别接带且相互闭锁)。

当运行方式为单台电动给水泵B泵运行时,如果A、C泵都投入联锁,则优先启动A泵,2 s内启动不成功,则启动C泵A段,如果还是不能启动,延时2s启动C泵B段;如果A、C泵只有1个投入联锁,则启动投入联锁泵。

当运行方式为单台电动给水泵C泵A段运行时,如果A、B泵都投入联锁,则优先启动B泵,2 s内启动不成功,则启动A泵;如果A、B泵只有1个投入联锁,则启动投入联锁泵。

当运行方式为单台电动给水泵C泵B段运行时,如果A、B泵都投入联锁,则优先启动A泵,2 s内启动不成功,则启动B泵;如果A、B泵只有1个投入联锁,则启动投入联锁泵。

原C泵联锁启动选择电源6 kV A段、B段逻辑中,将联启另一段延时由5 s改为2 s。

3.3 关于锅炉主保护的修改

3台电动给水泵全停触发MFT信号延时由5 s改为 10 s。

3.4 关于电动给水泵勺管工作区曲线修改

关于勺管工作区曲线修改:根据单台电动给水泵运行工作曲线,修改勺管工作曲线限制条件[3]。

3.5 关于电动给水泵保护的修改

电动给水泵入口压力低于1.1 MPa延时30 s跳给水泵,修改为入口压力低于0.8 MPa延时30 s跳给水泵。

4 实际运行中低负荷单台电动给水泵和双台给水泵参数比较

a)2009年9月3日—4日2号机组2台电动给水泵运行过程参数见表2,单台电动给水泵运行过程参数见表3。

表2 2009年9月3日—4日2台电动给水泵运行参数

表3 2009年9月3日—4日单台电动给水泵运行参数

b)2号机组单台电动给水泵运行参数比较及计算见表4。

表4 单台电动给水泵运行参数比较及计算

5 单台电动给水泵的经济性分析

经过实践证明,在机组负荷小于200 MW时,只要执行了改进措施,实行单台电动给水泵运行,则泵体运行良好,给水调节稳定,汽包水位波动在规定范围内。从总体上看,停运1台电动给水泵后每小时可节约厂用电量约1 000 kW◦h左右,即增加上网电量大约为每小时1 000 kW◦h算。维持单台给水泵厂用电率降低0.56%,单台机组每小时直接经济收入0.325 3×1 000=325.3元,按照每天停运6 h,全年300 d停运给水泵计算,2台机组全年可节约电费118万元左右,经济效益显著。

应该注意的是,单台电动给水泵运行时,必须在保证电动给水泵汽蚀余量的前提下,可适当降低主汽压力,减少节流损失;同时由于给水压力降低,电动给水泵节电效果会更好。

6 结论

近年来,随着全国节能减排、供电形势改变以及火力发电厂用煤日趋紧张,煤价节节攀升等影响,对发电机组经济运行、节能降耗的要求也大大提高,低负荷单台电动给水泵运行明显的经济效益必将对发电企业保证发电、供电带来积极的意义。

[1] 糜若虚,宋元明.大型电动调速给水泵 [M].北京:水利电力出版社 ,1990:25-26.

[2] 崔修强.300 MW火电机组给水泵汽轮机的优化 [J].电力设备,2006(5):10-11.

[3] 王玉召.电站锅炉给水泵节能改造[J].节能,2002(7):12-13.

The Optimization of Operation Mode of Low-load Feedwater Pump of 300 MW Units

XIE Tao
(Shanxi Zhangshan Power Generation Co.Ltd,Changzhi,Shanxi 046021,China)

In order to make the operation of single feedwater pump safe and economic under low load,measures for technical improvements are put forward,interlock protection equipment involved in the operation is reformed appropriately,and feedwater regulation system is modified therefore optimized,reducing the fluctuations in water regulation.What is more,some detailed measures are proposed in terms of operation to reduce its effects on regulation system.The improvements mentioned above make the operation of single feedwater pump under low-load a success,which is quite money-saving for plants.

feedwater pump;mode of operation;energy-saving

TK223

A

1671-0320(2010)04-0046-03

2009-12-20,

2010-05-24

解 涛 (1976-),男,山西朔州人,2000年毕业于太原理工大学热能工程系,工程师,主要研究方向为发电厂节能。