摘要:凝结水系统是火力发电厂的一个重要系统。本文通过对凝结水泵不同配置的对比分析,以较低的投资达到较高的系统可靠性。推荐选用3×50%容量的变频凝结水泵,较采用2×100%容量的凝泵可以节约初投资约419万元,运行费用每年也可节约3.173万元。
关键词:超超临界;凝结水泵;配置优化
1 前言
某工程共装设2台1000MW燃煤汽轮发电机组。锅炉为超超临界参数、Π型锅炉。汽轮机为超超临界、一次中间再热、凝汽式机型。凝结水系统是电站中的重要系统,凝结水泵选型也是电站中的重要设备。
2 凝结水泵的配置
凝结水泵主要作用是将汽轮机凝汽器内的凝结水送至除氧器,同时向汽轮机旁路及汽机房内各类减温器提供减温水。凝结水泵在火力发电厂中起着极为重要的作用,其运行的可靠性直接关系到汽轮发电机组的可用率。常规火力发电厂600MW等级及以下机组单台机组一般装设2台100%容量的凝结水泵[1],采用一运一备的运行方式,也有部分电厂装设3台50%容量的凝结水泵,采用两运一备的运行方式。本文将从技术可行性经济优化方面对某工程凝结水泵配置情况进行论证。
国内凝结水泵厂商有沈阳水泵厂、上海KSB公司、长沙水泵厂等。沈阳水泵厂所生产的LTDN系列凝结水泵的容量范围为85~1940t/h,扬程范围为48~360mH2O。上海KSB公司所生产的NLT系列凝结水泵的容量范围为100~2400t/h,扬程范围为32~380mH2O。长沙水泵厂所生产的C720系列凝结水泵的容量范围为230~2000t/h,扬程范围为74~332mH2O。这三家国内厂商均有600MW机组100%容量凝结水泵的订货或运行业绩,由于1000MW等级超超临界机组100%容量凝结水泵一般考虑采用进口产品,而50%容量的凝结水泵国内厂家已具备生产及供货能力[2,3]。
根据各区域目前电网状况,电厂满发的情况并不是很多,大部分时间内机组不处于满负荷状态运行,也可考虑配置3×40%容量凝结水泵方案。
凝结水泵选型比较见表1,运行费用比较见表2。
表1 凝泵选型比较(每台机组)
表2 凝泵运行费用比较表(每台机组)
由以上表格可知,采用3×50%容量的凝结水泵,每台机组比采用2×100%容量的凝泵可以节省初投资419万元,运行费用(按发电成本0.21元/ kW·h计算)每年也比2×100%容量的凝结水泵节省3.173万元。
而对于3×40%容量的凝结水泵方案与3×50%容量的凝结水泵方案相比较每台机组每年节省年费用为30.77+(-7.657-3.173)=19.94万元/年。由此可见3×40%容量凝结水泵方案经济性比3×50%方案要好。但是在机组满负荷运行时,三台水泵都要投入运行才能维持系统供水量,且国家政策的修正,关停高耗能中小机组,大容量机组将保证基本负荷,该方案将长期三台运行没有凝结水泵备用的,而且此配置与我国《大中型火力发电厂设计规范》[4]中有冲突。综上所述,本文并不推荐3×40%容量凝结水泵方案。
3 凝结水泵选型要点
选择凝结水泵时,建议选用扬程曲线较为平坦的凝泵。这样,凝结水泵的关闭扬程小,可降低凝结水泵与除氧器水位调节站之间凝结水管系的设计压力;当凝结水系统流量超过设计时,除氧器水位调节阀因其承受压降的降幅较小而有较好的可调性,可提高凝结水系统的适应性。
4 结论
在充分吸取国内外电厂运行经验的基础上,结合工程实际情况,我们对原已较成熟的凝结水系统作进一步优化。通过以上分析,本期工程每台机组选用3×50%容量的凝结水泵比采用2×100%容量的凝泵可以节约初投资419万元,运行费用每年也可节约4.306万元。因此本项目推荐3×50%容量的凝结水泵。
参考文献:
[1]赵国钦,黄妙庄. 超临界600MW机组凝结水泵设计选型分析[J]. 热力发电,2013.1
[2]吴志祥. 1000MW机组凝泵配置方案的技术经济性分析[J]. 安徽电力,2016.9
[3]周林,韩菲. 1000MW超超临界机组凝结水泵的配置优化[J]. 城市开发,2014.4
[4]GB50660-2011,大中型火力发电厂设计规范(2011版)[S]
论文作者:修恒旭1,赵翠莲2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/6
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