300MW汽轮发电机组启、停上水方式优化及分析

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇300MW汽轮发电机组启、停上水方式优化及分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘 要】广州恒运热电D厂300 MW机组的传统上水方式采用电动给水泵作启、停工作泵，通过几年的运行实践表明，这种上水方式存在可靠性低、厂用电率高等问题。针对上述情况，本中重点介绍和分析D厂#8机组启、停上水方式的优化方案，及具体实施情况，对比了与原设计中电泵供水的优劣。

【关键词】上水方式； 节能；优化；给水泵

1 引言

广州恒运热电D厂8、9号抽汽供热机组，单机容量300mw，采用东方锅炉厂锅炉，型号为DG-1025/18.2-II4，为亚临界参数、四角切圆燃烧、自然循环汽包炉，设计额定蒸发量为947t/h。采用东方汽轮机厂汽轮机，型号为N300-16.7/537/537，设计8段抽汽回热系统。除氧器型号为YC-1060，设计压力为1.0MPa，工作压力为0.75MPa，工作温度为285℃，水箱容积为170m3。系统配置2台50% B-MCR的汽动给水泵组及1台35% B-MCR的电动给水泵。经过充分酝酿，D厂#8机组分别于2012年7月24机组停运及2012年7月30日机组启动过程中，全程采用了汽动给水泵上水，电动给水泵备用的上水方式，提高了启、停过程中机组的安全性，达到了节能降耗的目的。

2 优化前的上水方式及存在的问题

2.1 优化前的上水方式

广州恒运热电D厂两台300MW机组自投产以来，均采用以下上水方式：在机组启动时，首先启动凝结水泵向除氧器上水至2350mm后，启动电动给水泵组给锅炉上水，机组负荷大于105MW后，随着负荷不断增加，分别启动1台或2台汽动给水泵组，当负荷大于150MW时退出电动给水泵组作备用。

2.2 优化前上水方式存在的问题

（1）厂用电率高。机组冷态启动时，从启动电动泵至负荷105MW（即开启汽动泵时），需要15h甚至更长时间，电泵要消耗大量的厂用电。另外，启动初期因为锅炉上水量较少或不需要上水，所以除氧器进水量少，不需要凝结水泵及电泵长时间工作，消耗大量的厂用电；

（2）运行可靠性低。我们知道汽泵的启动需要一定时间的抽真空及暖管时间，这就是说在机组负荷105MW之前，若电泵发生故障（如工作油温度高、进口压力低低等），汽泵不能立即投运时，则将造成锅炉给水中断，触发MFT保护，使机组启动被迫中止；另一方面机组停运时，如果两台汽泵提前停止运行，电泵故障后将无法满足锅炉继续上水的需要。

3 无电动给水泵启停的优化方案及具体实施

3.1 点火前合理利用锅炉上水泵向除氧器、汽包上水（以锅炉冷态启动为例）

（1）检查锅炉具备上水条件，全面检查并将系统各门置于所需位置，微开主管路空气门，全开省煤器、汽包所有空气门，联系化学制水，将除盐水箱水位补至正常；

（2）开启锅炉上水泵，全开至锅炉上水手动门，用主给水旁路调节门向汽包上水，依据锅炉上水要求控制上水速度（冬季≤55t/h，夏季≤110t/h），补水至-50mm或-100mm；

（3）锅炉上水正常后，利用上水泵向除氧器补水，除氧器水位达2250 mm时，停止上水泵运行，联系#9机保持辅汽压力，开启除氧器再沸腾调节门，利用辅汽将除氧器内的给水加热至温度60～90 ℃，关闭再沸腾调节门。

3.2 锅炉升压后利用汽泵上水（2012年7月30日#8机冷态启动为例）

当凝汽器真空逐渐提高到-85 kPa左右，联系#9机组，利用辅汽联箱汽源冲动一台汽动给水泵组，因为随着汽包压力逐渐升高，加上汽机旁路开启后锅炉蒸发加强，单靠汽泵前置泵出力已不能满足锅炉供水要求。具体操作如下：

（1）检查确认小机就地危急遮断器复位杆已拉出，联系热工退出MFT联跳小机保护；

（2）检查小机各启动条件已满足，在MEH画面点击“挂闸”按钮，确认“挂闸”；

（3）设目标转速为700r/min；设升速率100r/min（热态200r/min），升速至700r/min后，保持该转速停留时间小于5min（热态小于2min），全面检查小机系统无异常；

（4）设目标转速2200r/min，设升速率150～200r/min，升速至2200r/min，保持该转速暖机30min。此阶段根据上水需要调整上水调门开度，维持汽包水位；

（5）暖机结束后，根据锅炉上水需要，小机升速至3100r/min（升速率200r/min），保持该转速暖机20min后，投入小机“锅炉自动”控制。

3.3 机组启停中小汽轮机汽源切换方式

在小机供汽采用辅汽运行时，四抽供汽电动阀、逆止阀门处于关闭状态。机组负荷达到105MW时，检查确认四抽逆止阀门前后疏水处于开启状态，充分暖管疏水后，开启四段抽汽逆止门，缓慢开启四段抽汽电动阀门。小汽机用汽切换过程中，如进汽压力低时，可暂缓关闭辅汽供汽电动门，待负荷上升后，再逐渐关闭。在汽源切换过程中应特别注意防止系统内疏水未疏净，发生水冲击引起轴向位移增大，推力轴承烧损的情况。

4 上水方式优化后的优越性分析

（1）机组冷态启动时，大机抽真空前利用锅炉上水泵代替1台凝泵运行，凝结水泵组为 6kv电机，运行电流平均105A，上水泵采用380V电机，运行电流平均120A，冷态开机一次，可减少凝泵运行3h左右，根据电能计算公式：KWh=UI *COSφ*1.732*t/1000，计算可知，节约厂用电2946.13kWh。

（2）从锅炉上水至锅炉点火升压阶段，利用一台汽泵前置泵代替电动给水泵完成了锅炉供水任务，充分利用了现有设备，不需要任何改动和投资。可节约启动给水泵所消耗的电能。从锅炉进水至点火，电泵组需运行5～6h，该6KV电机平均运行电流为220A，根据电能计算公式，耗电约为10288～12364kWh，如果除去汽前泵耗电量，一次冷态启动就可节约厂用电8044～10100kWh，并且避免了多次启停电泵给厂用电系统造成冲击，避免给水泵长期处于低负荷运行，延长给水泵寿命；

（3）从锅炉点火、机组带负荷至电泵与汽泵切换完毕阶段，上述过程大致需8 h，传统启动方式采用电泵向锅炉上水，但是由于液力偶合器的效率在低负荷时比小汽轮机的效率低得多，并且还有机电损失和输变电损失，因此相对于汽泵其损失的能量较多，这一阶段用电泵上水，根据电能计算公式，耗电约为16460kWh；而采用优化后上水方式，由于小汽机在负荷变化时效率变化较小，又是直接驱动给水泵，中间能量转换的环节少，泵组所用辅助汽量计算只有12t左右，按热值折算成厂用电为5095kWh，通过对比可以明显看出，采用优化后的方式上水，可以降低厂用电约11365 kWh。

5 结论

经过计算分析表明，300MW火电机组利用优化后的上水方案，能使锅炉给水系统运行的安全性和经济性都有较大的提高，一方面减少了大功率电泵与凝泵的运行时间，节约了厂用电；更重要的是，整个启动过程中，始终有一台电动给水泵作备用，提高了机组启动过程中的可靠性。由于该节能技术简便易行，运行可操作性强，而且无须增加额外的支出，在同类型的机组中有较高的推广应用价值，同时，如何再次完善优化方案，使给水泵运行方式更加安全、经济、合理，是我们进一步要考虑的问题。

参考文献：

[1]林万超.火电厂热系统节能理论[M].西安： 西安交通大学出版社，1994.

[2]杨敏媛.火电厂动力设备[M] .北京：中国电力出版社，1996.