1000MW机组低负荷单台汽动给水泵运行论文_王旭文

(广西华润电力(贺州)有限公司 广西壮族自治区 542800)

摘要:本文主要介绍华润电力(贺州)有限公司长期以来单机运行负荷维持在500MW以下,处于低负荷运行,机组能耗大幅上升,经过研究及试验实现低负荷下单台汽动给水泵的运行。机组低负荷阶段采用单台汽动给水泵运行,不仅具有显著的节能效果,还具有良好的经济效益和示范作用。

关键词:1000MW机组;单汽动给水泵组;再循环门;热耗率

一、引言

在火电厂生产运行中,汽轮机组的单台汽动给水泵运用已经较为常见,实践中汽轮机组单台汽动给水泵运行能够节约能源。华润电力(贺州)有限公司位于广西贺州市富川县境内,尽管为百万机组,但由于广西电网的特殊性,负荷率低长期以来都是单机运行且负荷维持在500MW以下,处于低负荷运行状态,双台汽泵运行再循环门开度较大且双汽泵均运行在低效率工况下,这对机组的能耗造成极大的浪费。自机组投产至今汽泵未有因设备缺陷造成汽泵不安全运行情况的发生。在对汽动给水泵供汽管路优化运行及逻辑修改后,成功实现低负荷下单台汽动给水泵的运行,并对单台汽动给水泵运行过程中产生的问题及时进行了完善及优化,机组在低负荷下单台汽动给水泵运行可靠性及经济性大大提高。针对此可在负荷小于500MW时,停运一台汽动给水泵组。机组低负荷阶段采用单台汽动给水泵运行,不仅具有显著的节能效果,还具有良好的经济效益和示范作用。

二、1000MW汽轮机组设置概况

锅炉(东方锅炉(集团)股份有限公司制造):超超临界参数,前、后墙对冲燃烧方式直流锅炉;锅炉型号:DG-3033/26.25-II2 型锅炉锅炉为高效超超临界参数变压直流炉。主蒸汽和再热蒸汽的压力、温度、流量等与汽轮机的参数相匹配。锅炉出口蒸汽参数为 26.25MPa(a)/605/603℃,对应汽机的入口参数为 25MPa(a)/600/600℃。

汽轮机(东方汽轮机股份有限公司制造):超超临界参数汽轮机;汽轮机型号N1000-25/600/600超超临界机组。额定功率1000MW、额定主汽温度600℃、额定再热汽温度600℃。

发电机(东方电气集团东方电机有限公司制造):型号N1000-25/600/600三相同步汽轮发电机,额定功率1000MW。

汽动给水泵型式:

机组的给水系统为单元制,每台机组设置2 台 50%容量的汽动给水泵组,不设电动给水泵;前置泵和给水泵均采用上海电力修造厂引进苏尔寿公司技术制造的产品。汽动给水泵的动力装置为东方汽轮机厂制造的 G22-1.0 型动力汽轮机。每台给水泵组均设有一套给水再循环系统,以保证给水泵在小流量时的安全运行。

汽动给水泵由凝汽式汽轮机驱动,汽动给水泵汽机的正常运行汽源为主机的四段抽汽,机组启动和低负荷时由再热冷段通过辅汽联箱向动力汽轮机供汽。当主汽轮机负荷降至正常汽源压力不能满足要求时切换到备用汽源(冷段)。给水泵汽轮机的排汽排入主机凝汽器。

高压加热器采用双列布置,设置三级、六台卧式、U 形管、双流程高压加热器,每列高压加热器均各自采用大旁路系统。给水系统为再热器减温器、过热器减温器提供减温水。再热器喷水从汽动给水泵的中间抽头引出。

汽泵组参数

三、单汽动给水泵组运行方案分析及具体操作实施:

根据机组长时间运行及结合厂家相关技术资料,机组低负荷时单汽动给水泵组运行方案如下:

备用汽泵的前置泵停运,备用汽泵挂闸转速维持在100-200r/min保持备用。运行汽泵接带全部负荷,再循环调门关闭,汽泵运行在较高效率工况下。

优点:节能空间大,备用汽泵在低转速旋转备用处于连续暖机暖管状态下,启动需要时间短,操作简单方便。

缺点:逻辑需要更改,备用汽泵前置泵被动转动可能存在设备的损坏。

逻辑修改:

1、前置泵停运,汽动给水泵可挂闸冲转转速≯800r/min,汽动给水泵转速>800r/min时,汽动给水泵跳闸。

2、修改给水泵入口压力逻辑,汽泵转速在≯800r/min时压力,给水泵入口压力由1.3MPa跳闸汽泵组更改为0.3Mpa。

3、给水泵任意推力轴承温度>110℃保护跳闸,修改为给水泵推力轴承一点温度达到报警温度80℃,另一点温度>110℃保护跳闸;

4、取消小汽轮机真空低33.6kPa保护跳闸;

5、小汽轮机轴承温度高停机(推力瓦100℃报警,110℃停机;支持瓦105℃报警,115℃停机)单点保护跳闸,修改为小汽轮机轴承温度高停机(推力瓦一点达到报警温度80℃,另一点温度到110℃停机;支持瓦一点达到报警温度75℃,另一点温度到115℃停机);

6、汽动给水泵小汽机挂闸后转速>500r/min时,小汽机排汽蝶阀DCS不允许关闭。

7、汽泵挂闸冲转至500-800r/min,汽泵出口压力与除氧器压力差大于0.7MPa,保证泵体内给水有循环。

单汽动给水泵组运行注意事项

停运汽泵:

1、汽泵挂闸利用四抽汽源冲转后时刻关注汽前泵的转速,并保持小机汽缸本体的疏水开启。

2、汽泵挂闸冲转后,因转速过低注意小机调速汽门的扰动及转速的波动。

3、汽泵挂闸冲转至500-800r/min后,汽泵出口压力与除氧器压力差大于0.7MPa,保证泵体内给水有循环。

4、监视给水泵筒体上下温度,当筒体温度大于除氧器温度时检查汽泵再循环管路是否畅通,且汽泵出口与除氧器压力差正常。

5、在汽泵冲转接带负荷时,注意轴承振动,轴向位移及汽缸本体温度。

运行汽泵:

1、防止汽泵前置泵汽化:监视好除氧器内水压、水温、水位的变化,特别在汽轮机组负荷变化及凝结水流量大幅变化时调整除氧器各参数正常不大幅波动。机组在增加负荷时,单台汽泵可带550MW负荷,如大于此负荷给水量增大也可能使汽泵前置泵汽化。

2、汽动给水泵组的轴承温度振动监视:轴承是滑动轴承,汽动前置泵带有油盅,有冷却水。对此巡检以及DCS要加强监视。保持油盅内的油位,以判别轴承用油正常补进去的油量适中,由于是油环提供润滑油所以油位不宜过高。触摸轴瓦感觉温度测量其振动,保证冷却水温度和流量等。

3、汽动泵给水泵组密封水调整:做好汽动给水泵密封水调门温度差设定,一般为密封水进回水温差8℃设定,多级水封筒(充满水)至凝汽器管路无振动。防止温度较高的给水使相邻轴瓦温度升高或从轴承间隙进入润滑油系统导致油中进水。

4、汽动泵给水泵的小汽轮机汽源要求:小机汽源共有三路,分别为辅汽、四抽和冷再,其中辅汽和四抽通过一根管道经过小机调门工作。单汽动给水泵组运行时将运行小机汽源切换为辅汽正常接带,检查冷再至运行小机汽源可靠备用。运行小机进汽调门开度45%左右,当小机进汽调门开度>60%时,通过调整辅汽联箱压力使小机调门开度满足要求。小机冷再切换阀旁路暖管手动阀保持开启,切换阀处于良好备用状态。

5、汽泵给水泵组的油系统:注意冷油器出口油温,冷油器为一运一备运行方式。运行中交流润滑油泵在切换过程时,要先启动备用油泵再停原运行油泵。检查系统稳定,根据油泵的电机电流,出口及母管压力来判断。

6、对于汽动给水泵组运行还应检查:

轴向位移指示正常;系统无漏油、漏水、漏汽现象;调节系统调节灵活,无卡涩、摆动现象;小汽机转速调节范围在正常范围内;调节油压在规定范围内;安全控制油压在规定范围内;轴承回油温度在正常范围内,润滑油过滤器压差在正常范围内;小机轴封压力、真空、排汽缸排汽温度在规定范围内;给水管道阀门状态指示正确,无误关可能。

7、四抽至辅汽联箱电动门、冷再至辅汽联箱电动门、辅汽至小机电动门开启状态挂禁操。

8、如发生因运行汽泵影响机组运行安全的现象,立即将备用汽泵组并入系统并进行检查。

四、单汽动给水泵组运行节能量分析

2017年6月--7月,#2机组进行单双汽动给水泵组的运行能耗

#1机组低负荷单汽动给水泵组运行后,经核算机组平均负荷在430MW左右时,给水系统耗电率由0.29%下降到0.17%,每小时节电约516kWh;汽轮机热耗由8729.33kJ/kWh降至8603.95kJ/kWh,剔除环境因素、OOS反平衡计算及正平衡比较等,折合发电煤耗平均降低3.5g/kWh左右。

五、1000MW超超临界机组单汽动给水泵组运行结论

1、低负荷下单汽动给水泵组运行是可行的且可靠性高。

2、可实现负荷变化时,汽泵的快速启动并泵运行。

3、低负荷下单汽动给水泵组运行节能效果显著,两台机组的平均节能:电量548kW/h,发电煤耗下降约3.8g/kWh左右。

4、具有一定的示范作用。

5、单汽动给水泵组运行方案实施后,必须要制定针对性防范汽泵故障的措施。

参考文献:

[1]华润电力(贺州)有限公司集控运行规程(C版)

[2]上海电力修造总厂有限公司汽动给水泵安装、运行说明书

[3]东方汽轮机有限公司G22-1.0型汽动给水泵汽轮机说明书

作者简介:

王旭文 广西华润电力(贺州)有限公司发电部汽机运行主任工程师

论文作者:王旭文

论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/9

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