300MW机组汽泵开停机节能技术探讨
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摘要:本文对靖远第二发电有限公司4*300mw机组在开停机过程中，利用汽泵代替电泵，进行开停机的节能技术进行分析，对汽泵代替电泵开停机的可行性和安全性进行分析，并对此技术的经济性进行评估。
关键字:节能技术，汽泵开停机，节能效果，发电成本。
Abstract: In this paper, second of Jingyuan Power Company Limited 4*300MW unit in the shutdown process, instead of using the steam pump electric pump, energy saving technology analysis of shutdown, analyzed feasibility and safety of the steam pump instead of electric pump shutdown, assessment of economic and technology.
Key words: energy-saving technology, the steam pump shutdown, energy-saving effect, the cost of power generation
中图分类号：TE08 文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02
一 前言
靖远第二发电有限责任公司现有4台300MW燃煤火电机组，经过多年的技术更新和节能改造，四台机均能长期带330MW负荷稳定运行，每台机组配有两台50%负荷的汽泵和一台50%负荷的电泵。开停机期间用电泵向锅炉上水，机组到150MW时投入汽泵运行，主机负荷到200MW时停电泵投备；停机时主机负荷低于180MW时就启动电泵停汽泵，电泵一直运行到机组停运、锅炉不需要上水时才停运，全过程中电泵消耗了大量的厂用电。针对这一情况，在运行方式上进行创新和尝试，用汽泵代替电泵进行开停机，取得了成功的运行经验，并且在生产实践中推广和应用，创造了良好的经济效益，降低了企业的运营成本。二 利用汽泵进行机组开停机可行性、安全性分析
汽泵开停机需要满足以下三个条件，一是需要充足的汽源来驱动汽泵，二是符合汽泵启动运行的凝汽器真空，三是汽泵开机时锅炉给水流量和压力的可调可控，保证开停机锅炉给水的可靠和安全。
1.用汽泵代替电泵，汽源的问题容易解决。因为目前各300MW火力发电机组均设计有全公司的辅汽母管，各机组辅汽联箱可以通过辅汽母管互相供汽，辅汽联箱的蒸汽可以返供至四抽母管，再供至小机低压进汽。邻机负荷不高时，可稍开启邻机冷段至辅汽供汽阀，提高辅汽压力，有些机组的辅汽至四段供汽系统中，只装有小机做试验用的调试供汽门，管道的通流量较小，四抽至辅汽供汽系统又加装有逆止阀，因此可以在逆止阀处加装大口径的旁路手动阀向四抽返供汽，在机组开停机时开启此手动阀，在机组正常运行时关严此手动阀，防止辅汽联箱压力高时辅汽经四抽系统进入主机中压缸，这样就解决了汽泵的汽源问题。
2．汽泵启动需要的真空也容易解决。因为正常开机时按照调度开机调令和开机操作票，投运循环水和凝结水系统后，主机即可投盘车和轴封系统运行，在很短时间内即可建立凝汽器真空，在锅炉点火初期直到汽包压力达到0.2MPa的时间段，可以用凝输泵以及汽泵的前置泵进行间断上水，只有汽包压力高于0.2MPa以上，才需启动汽泵向锅炉上水，此时凝器真空早已建立正常；而在停机过程中，主机真空一直是正常的，因此具备汽泵开停机的真空条件。
3．最为关键的的是利用汽泵开停机时给水压力和给水流量的可调可控。因为在开停机时锅炉给水压力较低、给水流量相对较小，炉内燃烧工况较为薄弱，汽包水位的调节和控制的难度比较大，需要对汽泵的调节控制的灵敏度和可靠性进行论证和技术改造，针对这一情况，将A汽泵的调节逻辑中变速率由最初的600rpm调整至2000rpm，保证了能够快速对A汽泵出口给水压力的调节控制，以此来跟随锅炉压力变化时给水压力相应变化；同时在A汽泵出口电动主阀处进行改造，加装小流量的旁路调节阀，在开停机时关闭A汽泵出口主阀，利用加装的旁路调节阀能够很精确的进行流量的调节；这样就保证了汽泵开停机时给水压力和给水流量的可调可控；而且开停机全过程中电泵正常备用，可以在紧急情况下随时启动电泵，保证了开停机时候锅炉给水中的可靠性和安全性。
三、利用汽泵开停机需要注意的问题及解决办法
由于汽泵开停机过程是两个截然不同的过程，在开停机过程中需要注意的事项和需要进行的危险预控也就不同，下面就公司四台300MW机组在汽泵开停机中需要注意的事项、危险预控以及防范措施进行分析。
1.开机时，汽泵从暖管、冲转、暖机到接带负荷的工程中，需要重点监视的参数主要有：小机进汽压力和温度、小机排汽温度和主机真空，主机中压排汽区上下缸温差、偏心、轴移、缸胀，以防止主机的抽汽逆止门不严密造成汽缸返汽，导致主机大轴损坏；因此当四段抽汽温度或中压排汽区下缸温下降较快时，应立即关闭四抽逆止门前疏水门，观察温度变化并及时处理。2.在开启四抽逆止门和电动门以及进行汽源切换时，四段抽汽温度要接近或略高于小机进汽温度，以防管道内的压力剧降，小机驱动汽源压力不足，造成汽泵出口压力下降，导致锅炉给水压力下降甚至锅炉缺水事故。而且汽源切换时还应该就地确认阀门动作正常，在小机冲转前必须对管道进行充分疏水暖管，防止管道冲击振动，造成管道震动损坏系统内管道和设备。3.调整汽泵转速时，尽量平缓进行。因为小机转速变化率修改后，小机转速调节范围变大，小机的转速和出口压力均能够在很短时间内发生很大的变化，汽泵出口给水压力急剧变化会造成锅炉水位急剧变化；操作汽泵幅度过大时还将造成辅汽压力波动太大，因此还需加强监视临机辅汽压力和辅汽母管压力，防止辅汽压力波动而危及临机辅汽联箱所带负荷的安全运行。4.合理控制汽泵流量，在操作过程中要注意出口最小流量再循环阀、小流量旁路阀和出口主阀之间的开、关配合，防止各阀门开、关配合不当造成锅炉给水流量突然变化，导致锅炉满、缺水事故。5.停机时，由于汽包压力相对较高，一旦汽泵参数控制不当将造成汽泵出口给水压力低，导致锅炉缺水。因此机组负荷降至120MW之前，汽泵汽源采取本机低压汽源供汽，机组负荷小于120MW时倒换汽泵汽源为辅汽供汽，保证给水压力高于汽包压力0.8MPa以上，保证汽包供水正常，并且有较大的调整裕量。6. 停机时，切换汽泵汽源时防止小机进汽管道及小机产生较大热应力。由于四抽温度高于辅汽温度，汽源切换前应充分疏水，机组负荷降至180MW时，就要进行四抽和辅汽管道的疏水暖管工作，汽源切换时温度下降率不高于10℃/min；机组负荷降至100～120MW负荷时，低压汽源压力与辅汽压力基本接近，是最佳的汽源切换时机，同样必须就地检查阀门动作正常，保证管系无冲击振动。
四、汽泵开停机经济性分析每次冷态开机，从锅炉上水至两台汽泵正常运行约12～15小时，以实际电泵运行电流约300A计，根据估算公式计算每次开机电泵耗电量：
实际功率＝额定功率×实际电流/额定电流
冷态开机（12小时计）可节约厂用电＝12*5500*300/607 kWh约3.26万kWh；
按照同样的统计方法，每次热态开机按5小时计可节电1.36万kWh，每次停机按6小时计可节电1.63万kWh。
本公司2012年四台机组总共开机13次，其中热态开机3次、冷态开机10次、停机13次，采取汽泵开停机全年可节约厂用电量：3.26*10+1.36*3+1.63*13＝32.6+4.08+21.19=57.87万kWh，按照0.55元/kWh电价计算，全年节省电费：0.55元/kWh*57.87万kWh =31.83万元。
公司还根据开停机过程中汽包压力变化情况，采取了除氧器静压上水、凝输泵、汽泵前置泵上水等上水方式向锅炉上水；均可以节省大量的厂用电源，每次开机节约厂用约2000kWh，2012年可节约厂用约2.0万kWh，折合效益近1.1万元，同时由于锅炉给水直接由凝输提供，缩短了机炉侧换水的时间，缩短了开机时间，其节水节电和多发电产生的间接效益约数万元。五、结束语
经过长期的探索和改进，各机组均能够全程用汽泵代替电泵开停机，这项技术的可行性、可靠性和安全性均得到了科学的验证，经济性也相当客观，这一举措降低了发电成本，增强了企业的竞争力，通过对此项技术进行不断的细化和完善，必将取更得好的经济效益。