中电投宁夏中卫热电厂2×350?MW工程给水泵选型方案

胡军军

摘 要：给水泵是汽轮机热力循环中不可缺少的重要设备，该文就中电投宁夏中卫热电厂2×350 MW工程给水泵选型做专题分析、技术经济分析比较。针对350 MW超临界机组2台给水泵运行方式耗用大量厂用电的实际问题，进行了不同工况参数下的电泵出力试验，提出了本工程推荐每台机组设置2×50%汽动给水泵，给水泵汽轮机排汽直冷型式，两台机组设置1台30%启动电动给水泵的优化方案。

关键词：350 MW  超临界机组  给水泵  选型

中图分类号：TV663 文献标识码：A         文章编号：1674-098X（2014）11（b）-0006-04

中电投宁夏中卫热电厂规模为2×350 MW级超临界燃煤直接空冷热电联产机组。

本期工程安装2台350 MW级燃煤汽轮发电空冷机组，锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次中间再热、采用前后墙对冲燃烧方式、平衡通风、紧身封闭、固态排渣、全钢悬吊结构Π型锅炉。

（1）锅炉容量和主要参数（东方锅炉厂）。

过热蒸汽：最大连续蒸发量

（B-MCR）∶1203 t/h。

额定蒸汽压力：25.5 MPa·a。

额定蒸汽温度：571 ℃。

再热蒸汽：最大连续蒸发量蒸汽（B-MCR）∶970.49 t/h。

进/出口额定蒸汽压力：4.54/4.34 MPa·a。

进/出口额定蒸汽温度：326/569 ℃。

排烟温度：119 ℃。

锅炉保证效率（以低位发热值为基准）：93.8%。

（2）汽轮机容量和主要参数（哈尔滨汽轮机厂）。

铭牌功率：350 MW。

汽轮机型式：超临界、一次中间再热、双缸双排汽双抽汽直接空冷凝汽式。

高压主汽阀前主蒸汽额定压力：24.2 MPa·a。

高压主汽阀前主蒸汽额定温度：566 ℃

中压主汽阀前再热蒸汽压力90%汽机高压缸排汽压力（再热系统压降按10%高压缸排汽压力考虑）。

中压主汽阀前再热蒸汽额定温度：566 ℃。

设计背压工况：12.0 kPa·a。

TRL工况背压：29 kPa·a（TRL）。

最终给水温度约280.7 ℃。

转速：3000 r/min。

旋转方向（从汽轮机向发电机方向看）顺时针。

最大允许系统周波摆动：48.5～50.5 Hz。

一级工业抽汽（供汽）压力：～1.5 MPa（调整抽汽）。

一级工业抽汽（供汽）温度：～406 ℃。

一级工业抽汽量：116.5 t/h（额定工业用汽）。

最大工业抽汽量：350 t/h。

采暖抽汽压力：～0.4 MPa（调整抽汽）。

采暖抽汽温度：～293.2 ℃。

额定采暖抽汽量：378 t/h。

平均采暖抽汽量：254 t/h。

最大采暖抽汽量：550 t/h。

冷却方式：单元制空气直接冷却机力通风。

1 直接空冷机组给水泵的配置方案

1.1 给水泵的配置

目前，国内直接空冷机组给水泵的驱动配置方案，对于300 MW级直接空冷机组，一般均配置3×50%电动给水泵;对于600 MW直接空冷机组，2005年前投运的600 MW级直接空冷机组大多也采用3×50%电动给水泵的驱动方式。但采用电泵方案的机组增加了厂用电率，根据目前国内电网的调度方式，会降低电厂的售电收益。故结合电厂的标准煤价、水资源等因素经综合经济比较后，近几年，直接空冷机组均出现了配置汽动给水泵的要求和趋势。当给水泵采用小汽轮机驱动时，汽动给水泵汽轮机排汽可采用湿冷、间接空冷或直接空冷方案。例如，已投运的大唐托克托电厂三期的2×50%汽动给水泵汽轮机采用湿冷方案，华能铜川电厂600 MW空冷亚临界机组2×50%汽动给水泵汽轮机采用间接空冷方案，大唐山西临汾热电厂300 MW直接空冷亚临界机组配置的1×100%汽动给水泵汽轮机与主机采用同一冷却系统。国电布连2×600 MW超临界直接空冷机组电厂配置1×100%汽动给水泵汽轮机方案。

综上所述，直接空冷机组给水泵的驱动配置可选方案主要形式如下。

（1）电动调速给水泵方案。

①3×50%电泵，两用一备。

②2×50%电泵，不设备用。

（2）汽动给水泵方案：给水泵汽轮机根据实际条件可采用单独湿冷、单独间冷或与大机共用直冷方案。给水泵配置方案。

①2×50%汽泵+1×30%启动备用调速电泵。

②2×50%汽泵+1×30%启动定速电泵（两台机组共用）。

③2×50%汽泵，不设启动电泵。

④1×100%汽泵+1×30%启动备用调速电泵（两台机组共用）。

⑤1×100%汽泵+1×30%启动定速电泵。

⑥1×100%汽泵，不设启动（备用）电泵。

就本小节分析可见，给水泵可选配置方案较多，下文针对三种代表性方案深入分析。

1.2 热经济性比较

按直接空冷机组给水泵的驱动配置方案，可选择以下三种具有代表性的方案进行比较。

2×50%电动调速给水泵且不带备用电泵。

2×50%汽动给水泵和1×30%启动定速电泵（2台机组共用）。

1×100%汽动给水泵和1×30%启动备用调速电泵（两台机组共用）（表1）。

就热经济性分析，1×100%汽泵方案最优，2×50%电泵方案最差。

1.3 初投资的比较（按两台机组计列）

给水泵初投资按以下三种具有代表性的方案进行比较。

2×50%电动调速给水泵且不带备用电泵。

2×50%汽动给水泵和1×30%启动定速电泵（2台机组共用）。

1×100%汽动给水泵和1×30%启动备用调速电泵（2台机组共用）。

表2为两台机组数据。

就初投资而言，2×50%电泵方案最小，1×100%汽泵方案次之，2×50%汽泵方案最大。

综合投资经济性比较。

根据上述技术经济分析数据，按现行年实际贷款利率i=6.55%，偿还年限n=15年，发电利用小时数5500小时，按最小年费用发评价，最小年费用计算按

A=P·I（1+I）n/（（1+I）n-1）+R+S=

0.1067P+R+S

A为年费用;

P为初投资;

R为年运行、收益费（含电费、检修维护费，见下表说明）;

n为经济生产年（15年）;

I为年利率（贷款）0.0655;

S为系统费用，此处取零。

设备购置费年值计算按下表边界条件，计算结果如表3。

按最小年费用法，计算三个方案的运行收益差额如下。

从表4比较可看出：2×50%汽泵方案较2×50%电泵方案全厂年净收益高1249.4万元;1×100%汽泵方案较2×50%电泵方案全厂年收益高1417.09万元;1×100%汽泵方案较2×50%汽泵方案全厂年收益高168.5万元。

对于按发电机端出力调度机组运行的模式，考虑初投资、燃煤费用后，年运行收益汽动给水泵比电动给水泵好。

根据国内机组机炉电匹配、铭牌功率标定的原则，机组的铭牌功率未扣除厂用电功率，目前我国电网的调度特点是按照发电机端的输出功率进行调度，但发电厂真正的售电收益是扣除厂用电后的变压器端的上网电量。发电厂厂用电越低售电收益越高，故在一定的投资成本范围内降低电厂各大功率辅机的厂用电来获取多的售电收益，以提高电厂的经济效益。

锅炉给水泵是电厂中最重要的辅机设备之一，投资在全厂辅机中占有相当大的比例。同时给水泵的功率很大，占厂用电的比例也较大。随着火电机组蒸汽参数的提高，给水泵组的功耗与机组额定功率的比值相应增大，对于350 MW超临界机组，合理的选择给水泵的驱动型式对于整个发电厂的造价及安全经济运行起着非常重要的作用。

对于汽轮机而言，根据加工制造的通用性，无论选用电泵或汽泵方案均采用同一机型。在最大工况下具有相同的通流能力。采用电泵或汽泵方案是通过改变通流量来确定机组铭牌出力。对于锅炉及发电机而言，一般按汽轮机最大工况的通流量进行设计，造价也不会发生变化。故无论采用汽动给水泵还是电动给水泵方案，三大主机价格基本保持不变。

综上所述，本工程推荐采用汽动给水泵方案，两种汽泵配置方案的综合经济分析都优于电泵，1×100%汽泵方案较2×50%汽泵方案全厂年收益高168.5万元。下文继续从热电机组特点等方面深入分析选择两种汽泵配置的某一种。

2 汽动给水泵配置

2.1 可靠性

采用1×100%全容量汽动给水泵，可简化系统，而且100%汽泵小机的热耗要比采用2×50%容量配置的小机低，有利于提高机组运行的经济性。但当100%全容量汽动给水泵组故障时，如配置有备用功能的电动给水泵，则机组靠电泵维持低负荷运行，无需停机。如配置为启动泵不是备用电泵或未配置电动泵，则机组需停运。

采用2×50%容量的汽动泵配置方式，运行灵活。当一台汽动泵组故障解列时，另一台汽动给水泵还可以运行，并维持机组约50%的负荷，提高了电厂运行的可靠性和经济性。

2.2 控制系统比较

两个方案控制系统比较如表5所示。

2.3 检修费用

日常的检修维护费由于无统计资料，但1×100%汽泵方案泵系统较2×50%汽泵方案简单，1×100%汽泵方案日常检修维护费应低于2×50%汽泵方案。根据有关资料粗略估计，2×50%汽泵方案较1×100%汽泵方案增加10万元/年。

2.4 安装情况对比

对于给水管道而言，当采用1×100%汽动泵时、与2×50%汽动泵比，会减少给水管道的材料量，由于各种方法的布置不同，此次对比不计列给水材料量、小机供汽管道材料量和阀门材料等费用。

2.5 供热的安全性和可靠性

2.5.1 热负荷要求

依据可研阶段等资料，本工程热负荷包括对外工业供汽和采暖供热，其要求如下。

（1）工业负荷。

①最大对外供汽流量为300 t/h，平均每台机组为150 t/h。（可研审查意见）

②平均对外供汽流量为233 t/h，平均每台机组为116.5 t/h。

③最小对外供汽流量为200 t/h，平均每台机组为100 t/h。

（2）采暖负荷。

①设计热负荷：当室外气温达为采暖期室外计算温度时，561 MW热负荷对应的采暖抽汽流量应为757 t/h，平均每台机组抽汽量为378.5 t/h。

②平均热负荷：在采暖初期和末期，室外气温较高时，根据冬季采暖期室外平均温度计算出的采暖抽汽流量为508 t/h，每台机组为254 t/h。

2.5.2 主机抽汽能力分析

（1）单抽最大抽汽能力。

①按汽机技术协议，在采暖抽汽量为0 t/h工况下，最大工业抽汽能力为350 t/h，抽汽参数为1.5 MPa·a，抽汽为406.4 ℃（按热平衡图）。

②按汽机技术协议，在工业抽汽量为0 t/h工况下，最大采暖抽汽能力为550 t/h，抽汽参数为0.4 MPa·a，抽汽为295.8 ℃（按热平衡图）。

（2）额定双抽工况。

工业抽汽参数为：1.5 MPa（a），406.4 ℃，抽汽量116.5t/h;采暖抽汽参数为0.4 MPa（a），295.8 ℃，抽汽量378 t/h。均为调整抽汽（单台机数据，按热平衡图）。

（3）最大双抽工况。

工业抽汽参数为：1.5 MPa（a），406.4 ℃，抽汽量116.5 t/h;此时，采暖抽汽参数为0.4 MPa（a），308.1 ℃，最大抽汽量440 t/h单台机数据，按热平衡图）。

（4）机组负荷50%负荷下。

在采暖抽汽量为0 t/h情况下，工业抽汽能力约200 t/h;在工业抽汽量为0 t/h情况下，采暖抽汽能力约为350 t/h。

2.5.3 给水泵配置方案对供热安全性和可靠性的影响分析

（1）给水泵配置按2×50%BMCR汽泵方案。

①采暖期两台机组正常运行工况。

当两台机组均正常运行时，机组不仅可以满足对外工业抽汽所需的最大流量300 t/h（2×150 t/h），也可以满足对对外采暖供热设计热负荷所需的抽汽量756 t/h（2×378 t/h）要求，即满足最大工业用汽前提下满足额定采暖。

②采暖期一台机组正常运行，另一台机组的一台给水泵故障停运工况。

所选机型在50%负荷下可抽取采暖抽汽量约200 t/h。这种情况下，正常运行机组的工业抽汽量可设定为233 t/h，以便满足额定工业热负荷的要求，采暖抽汽量调整为320 t/h，由此可以看出，这种运行工况下可以满足额定工业抽汽流量的要求，同时也可以满足设计采暖热负荷200 t/h+320 t/h

=520 t/h，约为额定采暖抽汽量756 t/h的68.8%，符合相关规范要求。

③非采暖期两台机组正常运行工况。

由以上机组的工业抽汽能力可以看出，可满足工业抽汽的最大需求。

④非采暖期一台机组正常运行，另一台机组的一台给水泵故障停运工况。

这种情况下，正常运行机组的工业抽汽量可调整到最大抽汽量350 t/h，即可满足最大对外工业抽汽流量的要求。

（2）给水泵配置按1×100%BMCR汽泵方案。

①采暖期两台机组正常运行工况。

这种运行工况下机组的供热能力既可以满足最大对外工业供汽要求，也可以满足对外采暖供热设计热负荷的要求。

②采暖期一台机组正常运行，另一台机组的给水泵故障停运工况。

这种情况下，由于没有备用给水泵故对应机组必须停运，此时一台运行机组的对外供热的可能运行方案如下：

运行方案一：满足额定工业抽汽233 t/h的要求，在此前提下采暖抽汽量此时只能抽取约320 t/h，约为设计采暖热负荷（758 t/h）的42%，低于相关规范60%～75%热负荷的最低要求值。

运行方案二：满足设计采暖热负荷的60%，则采暖抽汽量约为455 t/h，在此前提下机组此时能够抽取的工业抽汽量约为：110 t/h，不能满足最小工业供汽流量200 t/h的要求。

③非采暖期两台机组正常运行工况。

由以上机组的工业抽汽能可以看出，可以满足工业抽汽的最大需求。

④非采暖期一台机组正常运行，另一台机组的给水泵故障停运工况。

这种情况下，一台正常运行机组的工业抽汽量可调整到最大抽汽量298 t/h，能满足最大工业蒸汽流量要求。

综上所述，由于本工程为热电联产项目，且对外供热量较大，为了保证对外供热的安全性和可靠性，显然每台机组配两台50%BMCR容量的给水泵方案优于配一台100%BMCR容量的给水泵方案，因此，推荐每台机组配两台50%BMCR容量的汽动锅炉给水泵。

3 汽动给水泵汽轮机排汽冷却型式

汽动给水泵汽轮机排汽冷却型式有自带凝汽器湿冷、自带凝汽器间冷、直冷（即排大机）三种型式。

给水泵汽轮机排汽采用间冷与直冷型式耗水量小。采用湿冷型式时耗水量大，与主机采用空冷机组的节水宗旨不符，故不推荐使用湿冷型式。

对于间冷与直冷型式需采用适应高背压运行的间冷及直接空冷给水泵汽轮机，即给水泵汽轮机的结构设计需要按照空冷特点设计，并要求给水泵汽轮机的报警、跳闸背压不应低于主机。随着排汽压力的升高，给水泵汽轮机的排汽温度也相应升高，对排汽缸材料、结构、支撑系统要求提高。

给水泵汽轮机采用间冷方案，在夏季间冷塔的循环水温度较高（>45 ℃）满足不了主冷油器、氢冷器及辅助设备对冷却水温的要求，不可与辅助设备共设一套冷却水系统。需为给水泵汽轮机及辅助设备设置各自独立的间冷塔、机力塔。间冷给水泵汽轮机背压运行的范围小于主汽轮机，受环境大风影响稍延迟于主汽轮机，其运行对主机及系统运行的稳定性影响较小。此方案为系统最复杂、占地面积大、间冷给水泵汽轮机须单独设置凝汽器及其抽真空系统、凝结水泵系统、冷却塔。但节水效果好、安全可靠性较高。

给水泵汽轮机排汽采用直接空冷系统的控制、运行已有经验，系统较简单、节水效果好。但因为空冷塔的防冻问题需要设置启动电动给水泵。对于直接空冷机组，由于空冷机组汽机背压高，随气温变化频繁，采用直接空冷汽动给水泵排汽接入主机排汽装置，给水泵汽轮机运行工况变化频繁、调节复杂、和主机抢汽、给水流量降低，在夏季和秋季大风时易引起给水泵汽轮机跳机，本工程是工业抽汽机组，但工业抽汽量较小，在与汽机厂研究配合后，也模拟在夏季和秋季大风时机组背压升高情况，机组均能提供额定工业抽汽负荷，且能安全运行。

本工程推荐采用汽动给水泵汽轮机直冷排大机型式。

4 电动给水泵选择

4.1 电动给水泵功能

当汽动给水泵汽轮机采用直冷排大机型式时，考虑冬季室外空冷换热管的防冻问题，需设置电动给水泵。电动给水泵有两种用途：第一作为启动/备用泵;第二是作为启动泵。

启动/备用泵：其作用不仅要满足机组启动时流量和压力的要求。同时，在机组运行过程中，处于热备用，当一台汽动给水泵发生故障时，能与另一台汽动给水泵并列运行，维持机组在尽量高的负荷下运行。

启动泵：在锅炉吹管阶段及机组启动过程中，满足机组启动时流量和压力要求。在一定负荷下切换到汽泵后，即切除退出给水系统。

作为启动功能，电动给水泵的选择必须满足以下要求。

（1）满足超临界锅炉最小直流负荷的要求。

（2）在锅炉吹管阶段及机组启动冲洗过程中，满足机组流量和压力要求。

（3）满足机组达到某一负荷后，产生的蒸汽能供给小汽机高压进汽，并足以驱动小汽机带动给水泵供给锅炉所需的给水流量和压力。从而达到切除电泵的目的。

而对于启动/备用功能，电动给水泵除必须考虑上述要求外，还要求具有足够高的扬程，以实现与一台汽动给水泵并联运行时，保证机组能在尽量高的负荷下运行。而机组运行方式不同，配置的电动给水泵容量不同，两泵并列运行时所能维持的机组负荷就不同。

4.2 电动给水泵功能比较

设置电泵的优势在于启停灵活，调试方便。缺点则是大大的增加了投资。

给水泵扬程的确定是根据省煤器入口给水压力、除氧器水箱压力、锅炉省煤器入口与除氧器水箱水位间的水柱净压差和给水管道的总流动阻力计算。作为启动/备用的电动给水泵，由于要实现与汽动泵并联来维持机组的高负荷运行，要求其扬程和汽动给水泵的扬程接近。而仅具有启动功能的电动泵，其扬程仅考虑保证满足机组从启动到与汽动泵完成切换的过程即可。通常汽动泵在机组负荷约25%～30%时投入运行，在此负荷范围内，省煤器所需的进口压力较低，因此，仅启动用的电动给水泵扬程比同时具有备用功能的电动给水泵低的多，泵的轴功率和电动机功率也较小，因此投资方面也比启动/备用泵低。

对于电泵的备用功能，通过对给水泵生产厂家和有关电厂的调研，给水泵汽轮机的可靠性可以与主汽轮机相比，而给水泵事故率也很低，从而电泵备用功能的重要性已逐渐降低。目前国内投产的汽动给水泵运行情况良好。从实际情况看，电动备用泵也较难完成紧急备用的目的：如果要具有紧急备用功能，备用条件比较复杂，电泵的油系统须经常运行，泵始终处于热备用状态;泵出口电动闸阀常开，逆止门长期承受高压;热控应考虑电泵并入的给水调节;电气需要设置电泵的自动投入等，诸多条件中有一项不能满足就不能实现。而且在大容量机组中，由于电动给水泵的功率很大，当给水泵紧急启动时，由于电气电源电压波动、液力耦合器和最小流量阀响应速度等原因，电动给水泵较难实现作为汽动给水泵的紧急备用，往往当汽动给水泵故障时，只能依靠快速减负荷功能先保证机组降负荷运行或停机，然后再启动电动给水泵;350MW机组30%容量电动调速备用泵价格约250万元，30%容量电动定速启动泵的价格约180万元，价差70万元。相关电气费用也可相应较多。

在有可靠启动汽源的电厂，对于采用自然通风间接空冷系统单独冷却汽动给水泵汽轮机的机组，可取消启动电动给水泵，考虑采用多段强制通风间接空冷换热器，以解决防冻问题。对于采用机械通风间接空冷系统单独冷却汽动给水泵汽轮机的机组，可取消启动电动给水泵，可采用循环水不上塔运行，旁路运行方式解决。

对于采用汽动给水泵汽轮机直冷型式，需考虑冬季室外空冷换热管的防冻问题，如不设置电动启动泵，则在冬季，机组调试、启动期间，需启动空冷系统，不利于空冷换热器的防冻，故对于大小机共用直冷的机组，一般宜设置启动电动给水泵。

5 结语

经过以上综合分析论述，本工程推荐每台机组设置2×50%汽动给水泵，给水泵汽轮机排汽直冷型式，2台机组设置1台30%启动电动给水泵方案。

参考文献

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[2] 寇建玉.1000MW超超临界空冷机组给水泵选型探讨[J].电力技术，2010（7）.

[3] 朱松强，郑重理.300MW机组给水泵选型和试运行情况分析[J].中国电力，1998，31（11）：62-64.

[4] 朱斌帅，李仰义，宋国亮.供热机组热网循环泵驱动节能优化[J].节能技术，2014（4）.

本工程推荐采用汽动给水泵汽轮机直冷排大机型式。

4 电动给水泵选择

4.1 电动给水泵功能

当汽动给水泵汽轮机采用直冷排大机型式时，考虑冬季室外空冷换热管的防冻问题，需设置电动给水泵。电动给水泵有两种用途：第一作为启动/备用泵;第二是作为启动泵。

启动/备用泵：其作用不仅要满足机组启动时流量和压力的要求。同时，在机组运行过程中，处于热备用，当一台汽动给水泵发生故障时，能与另一台汽动给水泵并列运行，维持机组在尽量高的负荷下运行。

启动泵：在锅炉吹管阶段及机组启动过程中，满足机组启动时流量和压力要求。在一定负荷下切换到汽泵后，即切除退出给水系统。

作为启动功能，电动给水泵的选择必须满足以下要求。

（1）满足超临界锅炉最小直流负荷的要求。

（2）在锅炉吹管阶段及机组启动冲洗过程中，满足机组流量和压力要求。

（3）满足机组达到某一负荷后，产生的蒸汽能供给小汽机高压进汽，并足以驱动小汽机带动给水泵供给锅炉所需的给水流量和压力。从而达到切除电泵的目的。

而对于启动/备用功能，电动给水泵除必须考虑上述要求外，还要求具有足够高的扬程，以实现与一台汽动给水泵并联运行时，保证机组能在尽量高的负荷下运行。而机组运行方式不同，配置的电动给水泵容量不同，两泵并列运行时所能维持的机组负荷就不同。

4.2 电动给水泵功能比较

设置电泵的优势在于启停灵活，调试方便。缺点则是大大的增加了投资。

给水泵扬程的确定是根据省煤器入口给水压力、除氧器水箱压力、锅炉省煤器入口与除氧器水箱水位间的水柱净压差和给水管道的总流动阻力计算。作为启动/备用的电动给水泵，由于要实现与汽动泵并联来维持机组的高负荷运行，要求其扬程和汽动给水泵的扬程接近。而仅具有启动功能的电动泵，其扬程仅考虑保证满足机组从启动到与汽动泵完成切换的过程即可。通常汽动泵在机组负荷约25%～30%时投入运行，在此负荷范围内，省煤器所需的进口压力较低，因此，仅启动用的电动给水泵扬程比同时具有备用功能的电动给水泵低的多，泵的轴功率和电动机功率也较小，因此投资方面也比启动/备用泵低。

对于电泵的备用功能，通过对给水泵生产厂家和有关电厂的调研，给水泵汽轮机的可靠性可以与主汽轮机相比，而给水泵事故率也很低，从而电泵备用功能的重要性已逐渐降低。目前国内投产的汽动给水泵运行情况良好。从实际情况看，电动备用泵也较难完成紧急备用的目的：如果要具有紧急备用功能，备用条件比较复杂，电泵的油系统须经常运行，泵始终处于热备用状态;泵出口电动闸阀常开，逆止门长期承受高压;热控应考虑电泵并入的给水调节;电气需要设置电泵的自动投入等，诸多条件中有一项不能满足就不能实现。而且在大容量机组中，由于电动给水泵的功率很大，当给水泵紧急启动时，由于电气电源电压波动、液力耦合器和最小流量阀响应速度等原因，电动给水泵较难实现作为汽动给水泵的紧急备用，往往当汽动给水泵故障时，只能依靠快速减负荷功能先保证机组降负荷运行或停机，然后再启动电动给水泵;350MW机组30%容量电动调速备用泵价格约250万元，30%容量电动定速启动泵的价格约180万元，价差70万元。相关电气费用也可相应较多。

在有可靠启动汽源的电厂，对于采用自然通风间接空冷系统单独冷却汽动给水泵汽轮机的机组，可取消启动电动给水泵，考虑采用多段强制通风间接空冷换热器，以解决防冻问题。对于采用机械通风间接空冷系统单独冷却汽动给水泵汽轮机的机组，可取消启动电动给水泵，可采用循环水不上塔运行，旁路运行方式解决。

对于采用汽动给水泵汽轮机直冷型式，需考虑冬季室外空冷换热管的防冻问题，如不设置电动启动泵，则在冬季，机组调试、启动期间，需启动空冷系统，不利于空冷换热器的防冻，故对于大小机共用直冷的机组，一般宜设置启动电动给水泵。

5 结语

经过以上综合分析论述，本工程推荐每台机组设置2×50%汽动给水泵，给水泵汽轮机排汽直冷型式，2台机组设置1台30%启动电动给水泵方案。

参考文献

[1] 苗荣福，张英文.大型火电机组给水泵选型配置分析[J].科技情报开发与经济，2006，16（11）：268-269.

[2] 寇建玉.1000MW超超临界空冷机组给水泵选型探讨[J].电力技术，2010（7）.

[3] 朱松强，郑重理.300MW机组给水泵选型和试运行情况分析[J].中国电力，1998，31（11）：62-64.

[4] 朱斌帅，李仰义，宋国亮.供热机组热网循环泵驱动节能优化[J].节能技术，2014（4）.

本工程推荐采用汽动给水泵汽轮机直冷排大机型式。

4 电动给水泵选择

4.1 电动给水泵功能

当汽动给水泵汽轮机采用直冷排大机型式时，考虑冬季室外空冷换热管的防冻问题，需设置电动给水泵。电动给水泵有两种用途：第一作为启动/备用泵;第二是作为启动泵。

启动/备用泵：其作用不仅要满足机组启动时流量和压力的要求。同时，在机组运行过程中，处于热备用，当一台汽动给水泵发生故障时，能与另一台汽动给水泵并列运行，维持机组在尽量高的负荷下运行。

启动泵：在锅炉吹管阶段及机组启动过程中，满足机组启动时流量和压力要求。在一定负荷下切换到汽泵后，即切除退出给水系统。

作为启动功能，电动给水泵的选择必须满足以下要求。

（1）满足超临界锅炉最小直流负荷的要求。

（2）在锅炉吹管阶段及机组启动冲洗过程中，满足机组流量和压力要求。

（3）满足机组达到某一负荷后，产生的蒸汽能供给小汽机高压进汽，并足以驱动小汽机带动给水泵供给锅炉所需的给水流量和压力。从而达到切除电泵的目的。

而对于启动/备用功能，电动给水泵除必须考虑上述要求外，还要求具有足够高的扬程，以实现与一台汽动给水泵并联运行时，保证机组能在尽量高的负荷下运行。而机组运行方式不同，配置的电动给水泵容量不同，两泵并列运行时所能维持的机组负荷就不同。

4.2 电动给水泵功能比较

设置电泵的优势在于启停灵活，调试方便。缺点则是大大的增加了投资。

给水泵扬程的确定是根据省煤器入口给水压力、除氧器水箱压力、锅炉省煤器入口与除氧器水箱水位间的水柱净压差和给水管道的总流动阻力计算。作为启动/备用的电动给水泵，由于要实现与汽动泵并联来维持机组的高负荷运行，要求其扬程和汽动给水泵的扬程接近。而仅具有启动功能的电动泵，其扬程仅考虑保证满足机组从启动到与汽动泵完成切换的过程即可。通常汽动泵在机组负荷约25%～30%时投入运行，在此负荷范围内，省煤器所需的进口压力较低，因此，仅启动用的电动给水泵扬程比同时具有备用功能的电动给水泵低的多，泵的轴功率和电动机功率也较小，因此投资方面也比启动/备用泵低。

对于电泵的备用功能，通过对给水泵生产厂家和有关电厂的调研，给水泵汽轮机的可靠性可以与主汽轮机相比，而给水泵事故率也很低，从而电泵备用功能的重要性已逐渐降低。目前国内投产的汽动给水泵运行情况良好。从实际情况看，电动备用泵也较难完成紧急备用的目的：如果要具有紧急备用功能，备用条件比较复杂，电泵的油系统须经常运行，泵始终处于热备用状态;泵出口电动闸阀常开，逆止门长期承受高压;热控应考虑电泵并入的给水调节;电气需要设置电泵的自动投入等，诸多条件中有一项不能满足就不能实现。而且在大容量机组中，由于电动给水泵的功率很大，当给水泵紧急启动时，由于电气电源电压波动、液力耦合器和最小流量阀响应速度等原因，电动给水泵较难实现作为汽动给水泵的紧急备用，往往当汽动给水泵故障时，只能依靠快速减负荷功能先保证机组降负荷运行或停机，然后再启动电动给水泵;350MW机组30%容量电动调速备用泵价格约250万元，30%容量电动定速启动泵的价格约180万元，价差70万元。相关电气费用也可相应较多。

在有可靠启动汽源的电厂，对于采用自然通风间接空冷系统单独冷却汽动给水泵汽轮机的机组，可取消启动电动给水泵，考虑采用多段强制通风间接空冷换热器，以解决防冻问题。对于采用机械通风间接空冷系统单独冷却汽动给水泵汽轮机的机组，可取消启动电动给水泵，可采用循环水不上塔运行，旁路运行方式解决。

对于采用汽动给水泵汽轮机直冷型式，需考虑冬季室外空冷换热管的防冻问题，如不设置电动启动泵，则在冬季，机组调试、启动期间，需启动空冷系统，不利于空冷换热器的防冻，故对于大小机共用直冷的机组，一般宜设置启动电动给水泵。

5 结语

经过以上综合分析论述，本工程推荐每台机组设置2×50%汽动给水泵，给水泵汽轮机排汽直冷型式，2台机组设置1台30%启动电动给水泵方案。

参考文献

[1] 苗荣福，张英文.大型火电机组给水泵选型配置分析[J].科技情报开发与经济，2006，16（11）：268-269.

[2] 寇建玉.1000MW超超临界空冷机组给水泵选型探讨[J].电力技术，2010（7）.

[3] 朱松强，郑重理.300MW机组给水泵选型和试运行情况分析[J].中国电力，1998，31（11）：62-64.

[4] 朱斌帅，李仰义，宋国亮.供热机组热网循环泵驱动节能优化[J].节能技术，2014（4）.