摘要：我国提出的2020 年、2030 年非化石能源消费比重分别达到15%、20%的目标。火电机组在在电网中调峰运行将保持常态,导致调峰运行机组运行参数偏离设计较大，部分主要辅机设备不能适应深调运行工况。为实现低负荷下给水系统运行安全性，采取调整汽泵再循环的非常规运行调整手段进行调整,严重影响机组经济性。通过优化给水泵组运行方式，低负荷段将2台汽动给水泵运行改为一运一备，在运行方面制定详细安全措施。经运行实验证明，单汽泵运行给水调节稳定，节能效果显著。
关键字：单汽泵；节能；经济性；深度调峰
1.主要设备概况
国家电投所属某发电公司一期工程装设2×300MW亚临界一次中间再热抽汽机组，配2台1035t/h亚临界自然循环煤粉锅炉，并预留扩建条件。公司2×300MW机组锅炉型号为HG-1035/17.5-HM35，设计工作压力为17.5MPa，最大连续蒸发量1035t/h，额定蒸发量960t/h。汽轮机型号为：CC250/N300-16.7/537/537/0.981/0.39型，形式为亚临界参数、一次中间再热、高中压合缸，单轴双排汽、双抽可调整凝汽式机组。每台机组给水系统配备3 套给水泵组，其中50％容量汽动给水泵组 2 套,单泵最大工况为594t/h，30％容量电动定速给水泵组 1 套。
2.问题提出
针对该厂机组在深度调峰期间设备运行状况，机组负荷率低于50%以下需要对汽动给水泵组再循环调节们进行一定开度调节，来维持汽泵转速在正常调整工作区间,深调至30%负荷率以下时，两台汽泵再循环需开启至50%以上，造成启动给水泵组的能耗增大，造成极大能量浪费。同时由于汽泵再循环调节门长期处于节流状态，导致汽泵再循环调节门造成严重冲刷，降低汽泵再循环调节门的寿命，容易造成阀门产生内漏，影响机组正常运行的经济性，严重时影响设备安全。
该厂汽动给水泵组工作汽源为四段抽汽，随机组负荷降低，四段抽汽供汽无法满足小汽轮机给水泵供汽需求。在实现低负荷段单汽泵运行后，备用汽动给水泵用汽量降低，运行汽动给水泵再循环调节门保持关闭，四段抽汽可以正常保证运行汽泵的供汽。减少了机组再热汽冷段供汽，避免了优质汽源的损耗，提高了机组的经济运行。
3.低负荷单台汽泵运行可行性
该厂每台机组给水系统配备3 套给水泵组，其中50％容量汽动给水泵组 2 套，30％容量电动定速给水泵组 1 套。在机组负荷率低于50%负荷率运行时，为保证汽泵运行在平稳调节转速区。两台汽泵运行一方面给水流量低导致汽泵转速低于3000rpm时进入非工作区，给水泵将无法自动调节，另一方面给水流量波动时，使汽泵流量小于160t/h节点汽泵再循环将自动调节，导致机组给水系统失控。为保证汽泵运行的安全，深度调峰时，根据负荷变化需人为调整汽泵再循环调节门开度，来保持汽泵在稳定转速区。
结合该厂两台汽泵多年运行情况较稳定, 单汽泵运行期间发生运行汽泵跳闸，电动给水泵连锁启动, 根据电动给水泵设备规范，电动给水泵在额定工况流量334t/h，扬程11.82+0.3MPa, 主汽流量在430t/h以下，滑压情况汽包压力不超过11MPa，电泵应急上水来满足汽包水位要求，备用汽泵处于锅炉转速自动，转速保持3000r/min热备用状态下，快速调节汽泵转速至正常带负荷，立即对锅炉进行上水，电泵与汽泵并列运行满足给水需求,安全是能够得到保证的。
4.实际运行中低负荷单台汽泵运行和双汽泵运行参数比较
根据以往运行数据以及实施单汽泵运行后数据进行汇总比较，通过查询系统历史数据分别将数据汇总至表3A、B汽泵并列运行参数和表4单汽泵运行参数Ｂ汽泵热备用参数。
表3 不同工况A、B汽泵并列运行参数
4.单台汽泵运行的经济分析
根据离心泵轴功率输出计算公式N=Q*H*g/3600/η，分别计算不同工况下汽泵轴功率输出。
表4 A、B汽泵并列运行与单汽泵轴功率比较
通过对比单汽泵运行与A、B汽泵并列运行个负荷段给水泵组轴功率输出，可以明显看出按照指定运行措施执行后，给水泵组汽泵轴功率明显降低，且随负荷率逐渐降低，采取单汽泵运行所带来的节能效果越明显。机组负荷率降至36.67%负荷率时，单汽泵运行可降低给水泵组轴功率达451.86KW，节能降耗效果显著，约降低机组发电煤耗约2.731g/KW•h.
5.结语
综上所述，以及结合该厂单汽泵运行经验来看，对于低负荷段采取单台汽泵运行运行，充分发挥了高转速汽泵的优异性能，又避免了由于汽泵再循环造成的能源损失，对于电厂的经济运行起到重要作用。根据该厂单汽泵运行数据统计，全年满足单台汽泵运行小时数在2000h左右，每年比双汽泵运行节省约37.5万元。双机实行单台汽泵运行后，每年给水泵组单汽泵运行比双汽泵运行节省约75万元。从安全性来说，单台汽泵运行是有保证的，由于低负荷段主汽流量一般不超过额定的50%，电动给水泵的备用以及备用汽泵的热备用，完全可以满足锅炉上水需求。此外单汽泵运行还可降低和避免汽泵再循环门的冲刷，增加阀门使用寿命，降低维护成本。
参考文献
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论文作者:李常富,关兆祥
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
标签：机组论文; 负荷论文; 给水泵论文; 再循环论文; 转速论文; 工况论文; 锅炉论文; 《电力设备》2019年第16期论文;