摘要：空冷机组对于给水泵配置带来的影响是多方面的，汽动泵和电动泵在主机热平衡、满发背压、机组热效率、设备的运行状况等方面，都具有各自不同的情况，本文针对其各自所具有的特点，在这些方面进行比对，以便项目工程在在设备选用时进行参考
关键词：空冷机组；给水泵配置；设备选用
对于火力发电厂而言，给水泵在其运行过程中被称为是“心脏”，给水泵的配置是否符合运行状况的实际要求，对于电厂运行的稳定性、经济性具有重要的决定作用。给水泵的合理配置是决定空冷机组水平高低的重要影响部分，加强对其技术和配置方式的研究，具有十分重要的现实意义。
1、研究300MW空冷机组给水泵的技术出发点
按照相关的设计规范要求，对于300MW及其以上的容量机组，在选用抽汽供热机组或者空冷机组时，可以设置3台调速电动给水泵，其规格容量为最大给水量的50%。目前我国的电网调度主要还是以发电机的输出功率为准，在发电功率一致的情况下，汽动泵相对电动泵而言，可比输出功率更大。在传统的电网管理模式下，可以增加上网的电量，从而增加企业的经济效益[1]。因此，从这点出发，多数企业在选择过程中，还是以汽泵为选择对象。在大型空冷电站的建设设计中，做好空冷机组给水泵的配置研究，对其选择具有重要的参考意义。
2、给水泵配置方式的影响因素
在300MW级湿冷机组中，给水泵驱动方式选择方式的不同，一方面会影响到机组的净出力，另一方面则会对前期投资和后期运维产生经济上的影响。对于汽动和电动两种驱动方式而言，其选择的影响因素则是由于相关技术来源国家不同所造成的。在西欧发达国家，基本上采用电动方式，他们认为两种驱动方式在净出力上差异不大，但电动方式投资成本较低。而美国和日本等国家则认为汽动方式的净出力大于电动泵，更具有投资价值[2]。因此我国相关企业在这一选择过程中，主要决定因素是机组的技术引进来自哪一方，因而采取相应的配套技术。随着技术的发展，目前主要的给水泵配置主要有两种方案，其一是2*50%￥汽动泵+50%电动泵；其二是3*50%电动泵。其他的配置方式由于无法适应生产的需要，基本上已经予以淘汰。在国内外的相关技术研究中，对于汽动泵和电动泵的选用，对于300MW容量机组而言，两种方式的经济效益方面区别不大，在实际工程设计过程中，需要根据实际情况，依据主机所选用的型号，结合其他因素进行综合方式，从而选择最为合适的方案。
3、空冷机组给水泵选择的技术因素
3.1 空冷机组对其配置方式的影响
空冷机组在运行过程中，汽轮机的背压高，经常产生大幅变化，在相同的外部温度和湿度条件下，其背压大大超出冷湿机组。空冷机组对给水泵配置方式的影响，主要作用于两个方面。其一是空冷小汽机，由于国内在相关方面技术的落后，还没有可以完全配套空冷机组的小汽机。而在国外相关的企业，包括美国的企业在内，也都是选用电动泵为主，因此从这方面出发，空冷机组适合采用电动泵的方式。其二是主机同流和度夏能力的影响。国内的300MW湿冷机组多是采用汽动泵设计，其通流量的数据与空冷机组有很大不同，对于两者的比较而言，需要结合热平衡进行详细讨论[3]。同时，度夏能力也是空冷机组汽轮机的重要考察因素，采用电动泵的形式，相对汽动泵能够增加朱汽轮机的末级流量，能够在极高背压的小容积流量工况下，发挥出最佳性能。
3.2 汽动泵和电动泵热平衡比较
汽动泵和电动泵的热平衡数据比较，是做出选择的重要依据，相关学者在以实际工程运行中的数据为案例，对此做出相关调研，并根据最终数据做出了对比。根据相关的研究结果证明，汽动泵方式和电动泵方式的选用，与汽轮机的进气量，锅炉的最大出力，主机背压等各方面的实际运行要素密切相关。据此认为，在采用汽动泵的方式下，需要保持主机满发背压不变，对铭牌进气量适当加以调整，同时保持VWO不再变动的原则进行，但是在这种情况下，会突破原定的操作规程，造成通流裕度降低[4]。
3.3 低压缸效率的影响
低压缸的效率对对于给水泵配置方式的选择具有重要的影响，在空冷机组采用电动泵设计的情况下，如果改用汽动泵的方式，将会引起汽轮机气缸效率的变化。根据相关数据的测算，其对比情况详见表1
从以上图表数据可以得知，在采用汽动泵的情况下，其高压缸和中压缸的效率变化不大，但在低压缸效率下降的情况下，整机效率会发生明显变化[5]。
3.4 电网调度对给水泵配置的影响
在原来的电网调度模式下，由于汽动泵比电动泵的可比输出功率大，能够增加上网电量，增加企业的经济效益，但是随着竞价上网和节能发电等新型调度模式的推广应用，其原来所具有的优势，在部分地区已经无法体现，因此在设计和建设过程中，要根据实际运行的需要，合理选择对应的模式，确保以整体经济效益达到最高水平。
3.5 空冷机组配置比较的技术原则
其一、结合主机运行需要，坚持从整体效率为首要原则；其二、对于电动泵可以采用3组50%电动调速泵；其三、在采用汽动泵时，要选用两组50%汽动泵配合一组50%电动调速泵的方式，采用独立的湿冷小汽机。
4、汽动泵与电动泵的技术比较
采用自带凝汽器的汽动泵设计方案，不用设计空冷小汽机，在理论和实际运行方面，都有可适用性。但是由于还要增加另外的小凝汽器和独立的真空系统、循环冷却水系统等其他配套设施，因而不仅使初始投资加大，还会增加运行系统的复杂性，给后期运行和维修带来不必要的麻烦。此外在运行过程中，还要严格控制主机循环的过冷度，据测算，在过冷度每增加1℃的情况下，回热系统会带来1000万元的损失，并且这一数值的计算还具有复杂性[6]。而在采用电动泵方式的情况下，给水系统的运行是独立的，不会受到主机背压的影响，其运行系统简单可靠，但会增加内部用电量，影响到企业的经济收益。
5、结束语
通过以上相关方式的技术性比较，在进行300MW空冷机组给水泵的配置过程中，需要按照主机对应的方案要求，在综合考虑汽轮机通流能力和低压缸效率等各方面的因素的影响下，出于简化设计、运行灵活性、减少初始投资和设备运行的维护费用等方面的考虑，选择三组50%电动泵的方式最为合适。其对于厂房设施的要求和人力资源的要求方面，也具有很大的优势。在选择汽动泵的情况下，需要配置相应的独立运行的湿冷小汽机，从而避开相应的技术问题，确保整个机组在运行过程中的稳定性，综合考虑机组自身特点和外界条件及经济因素等方面的影响，最后予以方案确认。
参考文献
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[3]康凯,刘混举.300MW机组给水泵驱动方式的选型设计[J].机械工程与自动化,2017(06):195-196+198.
[4]康朝斌,陈淑琴,杨斌.300MW直接空冷机组电泵改汽泵可行性探讨[J].山西电力,2014(02):50-52.
[5]王旭勤,郭万海.给水泵汽轮机排汽直接进空冷岛技术在300MW供热机组中的应用[J].科技情报开发与经济,2012,22(05):118-120+123.
[6]赵恩婵,刘利,俞保国.300MW直接空冷机组给水泵配置及其汽轮机排汽冷却方案探究[J].热力发电,2010,39(12):65-67.
论文作者:谢琨
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
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