（国电浙能宁东发电有限公司 宁夏回族自治区银川市 750000）
摘要：1000MW等级超超临界电厂中，考虑运行的经济性，一般均配有汽动给水泵。同时，为了满足机组的启动灵活的要求，多数电厂均配有电动给水泵。如何选择给水泵的配置以达到技术、经济最优，如何提高给水泵安装、调试及运行质量优良，以达到安全、经济最优，本文就国电宁夏方家庄电厂1000MW超超临界间冷机组的设计运行条件，对给水系统的配置简单说明，对调试运行进行简单安全经济分析，尤其对汽泵防卡死问题提出解决初步建议。
关键词：百万机组；火力发电厂；汽动给水泵；运行卡死
1、引言
随着火力电厂机组蒸汽初参数的提高，电网整体规模的扩大，技术日趋成熟的1000MW等级的超超临界机组在国内将逐渐增多。为了最大限度的降低工程造价和运行费用，并在电力市场竞争中处于有利地位。做为电厂主要辅助设施的关键设备，锅炉给水泵的选型及安全运行不仅直接影响其自身的安全性和经济性，对整个电厂长期安全、稳定和经济运行也起着非常重要的作用。
2、汽动给水泵概述
目前国内在建和已投运的1000MW超超临界机组工程中，玉环、邹县四期、泰州电厂、天津北疆电厂给水泵均按2×50%容量的汽动给水泵+1×30%容量的启动/备用电动调速给水泵设置；北仑电厂和海门一期按2×50%容量的汽动给水泵+1×30%容量的启动电动定速给水泵设置；外高桥三期和宁海二期则分别按1×100%容量的汽动给水泵和2×50%容量的汽动给水泵设置，均未设启动/备用电动给水泵。国际上已运行的1000MW等级机组中，日本电厂多采用2×50%汽动给水泵，美国及欧洲电厂多采用1×100%汽动给水泵。因此国电宁夏方家庄电厂汽轮机组给水泵采用1×100%汽动给水泵。
2.1 给水泵汽轮机单独设置凝汽器。设置独立的凝汽器会使系统复杂，需要设置单独的循环水系统、凝结水系统和抽真空系统，设备投资和运行维护费用均要增加。但由于设置了独立的凝汽器，灵活性强。设置独立的凝汽器，使小机的背压达到与主机相同的参数，增加蒸汽的可用焓降。根据类似工程小机厂提供的数据来看，设置独立的凝汽器由于小机进汽量减少，折算到主机可以降低热耗约2～3.5 kJ/kWh。设置独立的凝汽器可以提高机组的热效率。
故本工程推荐给水泵设置独立的凝汽器。
2.2 取消电动给水泵备用功能。随着电力市场竞争的日趋加剧，降低工程初投资，能够降低上网电价，以提高市场竞争力。为此，很多项目将目标瞄准了电动给水泵。有的项目取消了电动给水泵的备用功能，有的甚至完全取消了电动给水泵，其原因是：汽动给水泵的可靠性高，因给水泵或小汽机的原因而发生的导致整个机组强迫停机的事故为数不多，对机组的运行经济性影响不大。目前国内外投产的1000MW级大容量机组，给水泵的运行情况良好，给水泵的备用功能投入的极少。
故本工程设置了30%容量的电动给水泵但取消备用功能。
综合各方面情况，本工程给水泵采用1x100%汽泵，前置泵与主泵同轴布置，同时单独设置凝汽器，2台机组共用1台30%容量的启动电动给水泵。
3、汽动给水泵可靠性
根据2011年5月中国电力联合会电力可靠性管理中心发布的“2010年电力可靠性指标发布”报告中2010年给水泵组按主机容量分类的运行可靠性指标为：
由上表可以看出，给水泵组的运行可靠性与机组容量无关，也就是说与给水泵设备的容量大小无关。
新建机组汽动给水泵试运行可靠性。目前我国电力行业新建火电机组试运过程中，汽动给水泵初次试运发生卡死的几率较高。而电动给水泵初次试运发生卡死的几率极低（以工程单台机首次试运给水泵为基准统计）。
4、气泵卡死原因分析
汽泵试运卡死。原因无外乎几点：（1）泵设计制造不合理，运行时动静之间摩擦最终导致卡死。（2）泵设计制造合理，介质中杂质太多进入泵体动静之间最终导致卡死。（3）泵设计制造合理，介质中杂也不多，启动运行方式不合理导致泵动静之间摩擦最终卡死。
从以往已经发生的新建机组汽泵卡死的问题看，以上几点中第（2）点概率最高。多数汽泵卡死都是介质中杂质太多进入泵体动静之间最终导致卡死。
同样的工程同样的机组同样的给水泵，汽泵卡死的几率远高于电泵，我们分析一下汽泵与电泵的安装及运行情况的异同。
（1）汽泵与电泵驱动方式不同。电泵为电动机驱动，一般转速为3000rpm。汽泵为工业汽轮机驱动转速高于5000 rpm，采用液力耦合器或减速齿轮箱变转速。
（2）汽泵与电泵启动时间不同。电泵启动时在几十秒时间内达到额定转3000rpm。汽泵在启动时受各方面限制充转时间较长，从启动到满负荷运行大约需要15分钟时间。
汽泵卡死的原因。根据以上情况分析汽泵试运中卡死现象较多的原因有以下原因：
（1）驱动汽动给水泵的小汽机厂家对小汽机升速有规定，升速较电泵慢很多（小汽机本身结构特性导致其升速也不能太快）。泵在启动初期的低速运转中，脏污杂质易进入动静之间的缝隙，如为硬质杂质责极易导致泵卡死。
（2）系统精细化施工不够，管道系统清洁度不够，有较多杂质导致泵卡死。
5、防止汽泵卡死采取的措施
（1）安装时，严格精细化施工措施，尽可能在系统试运前保持洁净状态；系统冲洗时尽可能冲洗所有管路，不留死角，必要时拆开汽泵入口法兰做最后一段的管道冲洗。
（2）汽泵本身首次冲车前不进行盘车。
（3）试运时，起草论证可行的汽泵试运措施，尽可能提高汽泵试运时的升速率。可在汽泵试运前先脱开小机与汽泵联轴器，单独进行小机暖机、试运，待小机完全具备热态冲车条件后再连接联轴器开始整体试运。首次冲车时升速尽可能快。
（4）运行调试人员，冲车前检查小机组控制程序，是否有制约升速的问题，尽可能保证首次启动快速冲车为原则。
（5）检修人员做好快速解体和连接联轴器的准备，条件具备时迅速完成工作。
（6）对于大修后的机组尤其是给水系统有重大工作的机组。首次进行汽动给水泵冲车，均应考虑防卡死问题。
首次冲车后，以后启动汽泵均可按照正常程序进行进行。
6、结语
综上所述，本文以国电宁夏方家庄电厂1000MW超超临界间冷机组为例，对给水系统的配置进行了简单说明，对调试运行进行了简单安全的经济分析，尤其对汽泵防卡死问题提出解决初步建议。为全面提高给水泵在火电机组中的可靠作用做出成绩，并促进设备从制造质量、施工安装工艺质量到运行管理质量上一个新的台阶。
参考文献：
[1] 张旭东.汽动给水泵泵芯抱死的原因分析及预防措施[J].发电设备.2003（02）.
[2] 萌，赵晓东.大型直接空冷电站采用回热背压式汽动给水泵研究分析[J].电站系统工程.2016（04）.
论文作者:丁广利,丁宓媛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/31
标签：给水泵论文; 机组论文; 电厂论文; 凝汽器论文; 容量论文; 首次论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第26期论文;