（广东粤电云河发电有限公司 广东云浮 527300）
摘要：本文分析了300MW汽轮机循环水系统循环水泵耗电率偏高的原因，在对吸水井联络门进行扩容改造的基础上，对循环水系统实行了两机三泵运行方式，以使机组达到相对最佳真空，提高企业的经济效益和生存能力。
关键词：循环水系统；两机三泵
1 引言
凝汽器真空是指汽轮机排汽绝对压力（背压）与大气压力的差值，与循环水温度、流量、凝汽器清洁度、真空系统严密性及负荷等指标有关，是影响汽轮机热耗率和机组供电煤耗的主要因素。对于300MW汽轮机组，凝汽器背压每升高1kPa，对供电煤耗影响1.05%左右【1】。对于提高机组真空，在其他工况不变的条件下，最行之有效的措施是增大循环水流量，但循环水泵出力的增大，势必会增加循环水泵耗电率，使厂用电率增加。如何使机组保持在最佳真空状态，降低机组供电煤耗，优化循环水泵运行方式，成为了电厂节能的一个关键问题。
2 设备概况
某厂两台机组为上海汽轮机有限公司生产的N300-16.7/538/538型亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、凝汽式汽轮机发电机组。机组凝汽器的型式为单壳体、双流程、表面式、横向布置，其设备规范见表1。循环水系统配置方式为：#5机组设一个#5冷却塔和#1、2两台循环水泵，#6机组设一个#6冷却塔和#3、4两台循环水泵。循环水泵为高效G56sh型，单级、双吸、壳体为水平中开式离心泵，所配置电机功率为1800kW，两台机组循环水之间设有联络门，但因两座冷却塔池间连通铁闸门漏水严重，已将该连通部位以混凝土砌堵封死，两台机组的循环水供水母管上设置有联络管。
该厂#5、6号机组循环水泵年平均耗电率与其他机组对比见表3，由表3可知，折算到75%出力系数下，#5、6号机组循环水泵年平均耗电率分别为1.1%和1.08%左右，与其他电厂相比，该厂5、6号机组循环水泵耗电率偏高约0.2个百分点左右。
分析#5、6号机组循环水泵耗电率略高的主要原因为：该厂全年循环水平均温度达到25℃左右，冬季期间循环水温度仍在15℃以上，循环水温度整体偏高，此项属于环境不可控因素。另本厂循环水系统目前只有一机一泵和一机两泵运行方式，一般情况下，只能根据机组负荷、环境温度和真空等决定机组单台循环水泵或两台循环水泵运行，以达到相对最佳真空，循环水泵运行方式单一，可调节空间少。
表3 该厂#5、6号机组循环水泵年平均耗电率与其他机组对比
3 循环水泵运行方式优化
两机三泵，是指两台机组的循环水系统通过吸水井的联络门和循环水出口管道联络门进行联络，两台机组的循环水采用三台循环水泵供给。在一定条件下，与两机两泵运行方式相比，两机三泵虽然启动多一台循环水泵，但机组真空升高，机组煤耗降低所节约的燃煤成本比启动多一台循环水泵所耗费的电费多，所以能产生效益；与两机四泵相比，停运一台循环水泵，节省的循环水泵耗电费用比机组真空下降所增加的燃煤成本多，也能产生经济效益。而且两台机组的循环水系统联络起来，也提高了机组安全运行的可靠性。
为提高该厂双机运行时的经济效益，该厂对循环水前池联络门进行了扩容改造，拆掉了旧的联络闸板门，增加一新的闸板门。将循环水出水母管联络门进行调试合格后，开启两台机组循环水吸水井和循环水出水母管联络门，将循环水系统联络起来。通过实验和经验数据分析总结，在确保两台机组循环水系统安全运行的前提下，制定出两机三泵技术方案确定两机三泵的投运条件。
1.双机运行，每台机组单台循环水泵运行状态转两机三泵条件：机组真空低于-91.5kPa，凝汽器循环水进出口温差大于12℃，日平均负荷率高于80%。
2.双机运行，每台机组的两台循环水泵运行状态转两机三泵条件：机组真空高于-93.5 kPa，凝汽器循环水进出口温差小于6℃，日平均负荷率低于60%。
4 经济性分析
因机组真空的影响因素较多，除了循环水温、循环水流量之外，还与机组负荷、凝汽器的换热管的清洁度等有关系，为减小其他因素对真空的影响，选择运行方式改变前后同样负荷下和循环水温度相同连续稳定运行的工况进行对比分析，根据实际情况，选取了部分工况进行分析，将循环水温度修正至30℃后的工况对比如下表4所示：
由上两个表可以看到，180MW负荷时，两机三泵的真空相比两机四泵的真空要低0.47kPa左右。
采用两机三泵的运行方式之后，每小时一台循环水泵电耗可降低=√3×6kv×225A×0.769=1798 kWh，按照该厂每度电上网电价0.4655元/度电计算，每小时可节约电费为837元。而在180MW负荷时，两机三泵的真空约比两机四泵的真空要低0.47kPa，由于300MW机组真空每下降1kPa，供电煤耗上升0.4939%，#5、6机组在180MW供电标煤耗在340g/kWh左右，则每上升1kPa真空，影响供电煤耗1.7g/kWh。因此，在180MW负荷下，0.47kPa的真空降低意味着每小时C厂两台机组会多消耗360（MWh）×1000×0.47×1.7g/kWh/1000000=0.288（吨标准煤），按照现阶段标准煤领用价940元/吨计算，180MW下，两机三泵的燃料成本增加了约270元。
综合分析后，采用两机三泵的运行方式，在180MW负荷、循环水入口水温在30℃左右约可节省567元/小时，经济效益非常可观。
在循环水温度29.1℃下，机组负荷300MW时，机组由一机一泵切换至两机三泵运行时，机组真空由-91.13 kPa上升到-92.35 kPa，如下表5所示，用上述方法计算得，在该负荷下经济效益为332.8元。
5结语
循环水系统运行方式优化，使用两机三泵后，该厂节能效果显著，经济性得到了提高；由于循环水联通起来，两台机组的循环水可互为备用，安全性也得到了极大的提高。此种运行方式，为其他同类型的电厂提供了可借鉴、可复制的良好经验。下一步，该厂将和电科院进行合作，通过对机组出力与凝汽器压力关系、凝汽器变工况性能、不同循环水泵运行方式耗功变化等进行分析、核算，对该电厂5、6号机组冷端进行详细核算，得出最佳优化结果，以指导机组在一机一泵、两机三泵、两机四泵等循环水系统运行方式上精细化切换，使机组效益最大化。
参考文献：
[1]火电机组生产指标对标管理方法指南 广东省粤电集团有限公司编.-北京：中国电力出版社，2013.9
论文作者:黄维绍
论文发表刊物:《电力设备》2019年第10期
论文发表时间:2019/10/18
标签：机组论文; 水泵论文; 真空论文; 凝汽器论文; 水系论文; 两台论文; 煤耗论文; 《电力设备》2019年第10期论文;