600MW机组电动给水泵改汽动给水泵经济性分析

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中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0115-01

电动给水泵在机组启动和停机或低负荷时使用，或机组正常运行过程中，汽动给水泵故障时作联动备用或一般备用。汽动给水泵在机组启动，抽汽压力达到一定值时投入运行，然后停止电动给水泵，因此，每次开机用电量均较大幅度的增加。这样对配置使用启备变电源的电动给水泵的机组，在启动时需要外购电，而且每次启动需消耗的电量增加发电厂的启动成本；同时，在机组温态以上启动时，由于汽泵启动准备工作不足，影响机组带满负荷速度，减少了发电量，可见，机组启动使用电泵上水，对机组的经济性造成一定的影响。

在国家创建节约型环保社会的号召下，节能降耗已势在必行，电力企业是能源消耗大户，电力系统的节能降耗对国家政策的实施起着非常重要的作用。随着电力供应逐步市场化，在市场经济的杠杆调控下，“厂网分开、竟价上网”的改革方案将逐步实施，降低运行成本也成为各电厂的主要工作任务。降低发电煤耗，节约厂用电是降低运行成本的主要手段，而原投产时使用的电动给水泵是耗电主要设备，一般占厂用电率的30%左右，因此降低锅炉给水泵的耗电率是降低厂用电的主要环节。

二、 电动给水泵改汽动给水泵的可行性分析

为适应机组调峰运行的需要，改善给水设备的运行状况，节约能源，改用变速给水泵是一项投资省、见效快的方法。为了扩大泵的工作范围，同时使泵尽可能在合理范围内运行，有必要对泵的运行范围进行调节。通常，对泵的运行丁况调节有两种方法：改变装置特性曲线和改变泵的特性姑线。改变装置特性曲线就是减小和增大管路中的阻力损失，从而达到调节的目的。用这种方法渊节泵的运行工况，会引起泵的振动和噪音，同时因节流损失，使装置效率下降较多。改变泵的特性曲线的方法有：改变泵的转速、改变泵的叶轮直径、改变泵轮叶片角度、改变叶轮自口置导叶的角度等。调速泵的调速方式有：电气调速；汽轮机调速；液力偶合器调速；近年来，火力发电厂的锅炉给水泵运行技术在我国的大型电厂迅速推广，调速泵运行的经济性开始被人们所认识，尤其在电网用电结构有了较大变化的情况，电网负荷曲线的峰谷差越来越大，许多大容量机组也参与了调峰运行或降负荷运行，加剧了定速锅炉给水泵与调峰机组的矛盾，恶化了给水设备的运行条件，造成了大量的厂用电浪费。

采用匀速给水泵的优点：

第一，给水泵是按照锅炉最大连续蒸发量设计的，并考虑到磨损、老化、参数变化和汽水损失等因素以及为保证调节阀本身的工作特性，在其前后必须保持一定的压降，故其流量和扬程都留有很大的富裕量。这样采用定速给水泵，即使机组在满负荷时节流损失也是很大的，在低负荷时节流损失就更大。采用调速给水泵后，给水调节如采用转速调节和节流调节并存的两段调节时，给水调节门的前后压差值可降低到保证调门：〔作特性处于良好状态的最低值，一般可以降低到1.52.OMPa.；如果采用一次调节，即转速调节时，给水调节门可全开或取消，可以大大降低节流损失提高效率。

第二，定速给水泵使用节流调节时泵的效率曲线不变，因此随着流量的减小，泵的效率降低比较快；而调速泵用转速调节，当水泵转速改变时，泵的效率曲线也改变，因此可以保证水泵始终在高效率区域运行；

第三，调速给水泵对机组调峰有很大的适应能力和明显的节电效果，在机组正常冷态启动中，125MW机组用调速泵一次就可以节电8000度。

第四，凋速给水泵在热备用状态可以迅速启动，具有无级变速调节方便，传动平稳、噪音小、安全可靠等特点；

第五，采用调速给水泵实现转速调节后，由于降低了压差，相对降低了给水管道，附件以及高压加热器的运行压力，这为进一步简化给水系统，提高给水系统运行的安全可靠性创造了条件。

目前我国有许多200MW机组都进行了电动给水泵改造汽动给水泵的工作，积累了许多经验，改造后的经济性也比较明显。

在市场经济条件下各发电厂为了提高企业的经济效益，将积极参与发电市场竞争，竞争的实质是企业的综合发电成本，综合发电成本是企、№的竞争能力的主要指标。采用新的节能分析方法，适应i=1：『场经济的需要，降低企业的综合发电成本，为企业赢得最大的利润

三、 改造后汽动给水泵运行的经济性分析

由于是设备改造工作是一项十分复杂的工作，还要考虑现场位置，场地大小，选型，汽泵的汽水系统与主机的配合等等多种因素，从而得出科学的决断。

电动给水泵在启动时，从静止到额定转速，启动力矩很大，为适应这个转矩，驱动电机配置容量一般要比给水泵的额定功率大30――50%，所以其经济性较差：采用液力耦合器驱动的变速给水泵虽然可以在较小的转速比下启动，启动转矩较小，电机的配置容量不必考虑过多的富裕量，但是，从祸合器自身固有的特性来看，耦合器工作过程本身存在驱动损失功率，高达15%左右。而汽动给水泵不需要升速齿轮和液力耦合器，所以也不存在这些设备的传动损失。采用小汽轮机驱动降低了发电净热耗率，提高了机组运行效率，据有关资料计算结果证明，25万千瓦单元机组，在额定工况下可比液力耦合器提高运行效率4%左右；低于额定工况时，提高得更多。此外，变速下的小汽轮机内效率也略高于变速下的液力耦合器的传动效率，可减少年运行费用，同时由于汽动给水泵运行较稳定，与耦合器驱动变速泵相比，年节约设备维修费用20万元左右。

进行汽动给水泵改造的经济分析除了可以给水泵效率以外，更主要的是能够最大程度降低了因周边工业抽汽需求减少致群l、群2机组出力受阻的发电损失，还可以在电网给同样发电电量的情况下，提高上网电量。从经济角度分析，改造后有两方面的降耗，一是厂用电率下降，增加上网电量，二是因周边工业抽汽需求减少导致群l、群2机组出力受阻的发电损失。同时间接为企业带来经济效益。

在市场经济条件下节能分析要以“能量价值分析”为基础，分析的基准是发电厂在能量转换过程中实现能量价值的增值，追求利润的最大化。发电厂是能量转化的工厂，从“能量价值分析”看，能量在转换过程中虽然可用能逐步降低，但能量的价值却在逐步增加，热能的能价大于煤的能价，而电能的能价大于热能的能价。

使用汽动给水泵上水在安全性和可靠性上，尽管存在着较多技术关键问题，但通过系统完善、提高设备检修质量及可靠性，制定汽泵上水方案及细化操作票等运行管理手段，完全可以满足锅炉上水要求，而且在机组启动过程中，汽泵的提前启动，可以及时检验汽动给水泵组是否存在缺陷，争取消缺时间，避免因缺陷处理不及时影响机组带负荷，另一方面，为电厂经济启动，提前带负荷，节约能耗提供保证。

参考文献

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[2]安欣赵晖骆贵兵廖军林刘国弼吕庆文.330MW机组给水泵改造经济性分析[J].能源技术经济.2011.04期

[3]刘俊峰马晓珑付春杰.350MW火电机组给水泵不同驱动方式的能量价值分析研究[J].热力透平.2012.03期

[作者简介] 王冬（1980―），男，内蒙古人，毕业于内蒙古工业大学，学士学位，工程师，现从事火力发电厂集控运行管理工作。