关于330MW超临界间接空冷煤电机组间冷运行优化的讨论

关于330MW超临界间接空冷煤电机组间冷运行优化的讨论

(大唐甘肃发电有限公司八〇三热电厂甘肃省兰州市732850)

摘要:本文主要阐述了:1.间接空冷机组冷端运行方式;2.汽轮机间冷循环水系统运行方式优化方法;3.间冷循环水系统运行数据分析。4.凝汽器热性能验证;5、冷端优化运行方式结论。

关键词:优化;节能降耗;间接空冷;冷端运行;经济性

1引言

机组冷端设备主要包括汽轮机低压缸的末级组、凝汽器、间冷塔、循环水系统及抽真空系统(真空泵)等。这些设备及系统对汽轮机经济性的影响主要表现在两方面:一是影响排汽压力进而影响机组的内功;二是耗能设备(如循环水泵、真空泵、凝结水泵等)的耗功对厂用电率的影响。在这里我们提出了以供电煤耗为媒介的评价方法,从而总结出冷端系统的优化方案,这样能够真实的反映出冷端系统的运行经济型。

2.汽轮机间冷循环水运行方式

2.1一机一泵运行方式

无论1、2号机间冷循环水联络运行还是单元制运行,当1、2号机运行时,两台循环水泵并运,即联络运行时任意两台循环水泵运行,单元制运行时各启动一台循环水泵,各机组对应的扇区冷却面积不变,所以对于循泵电耗及冷却水流量无明显变化。

2.2两机三泵运行方式

此方式为双机间冷循环水系统联络运行方式下,两台机共用间冷塔12组扇段。此时运行3台循环水泵,满足两台机组循环冷却水量的需求。对机组背压较为有利。

2.3一机两泵运行方式

当间冷系统单元制运行或间冷系统联络运行,当双机运行时,启动四台间冷循环水泵运行,满足两台机组循环水量需求。此时无论单元制运行还是联络运行,对于机组背压和循泵电耗均无明显变化。

2.4特殊方式下的运行

特殊方式下的运行指一台机组停运时,间冷循环水采用联络运行,停运机组主机、引风机小机凝汽器水侧全部解列,12组扇段冷却面积全部为一台机组提供冷源。此方式下循环水泵运行台数可从1台增加至4台,单台机组背压根据运行循环水泵台数的增加最大可降低8kpa左右,降低至阻塞背压7.5kpa左右后不再下降。只适用于单机运行。

3汽轮机间冷循环水冷端设备运行方式优化方法

3.1实验一

实验一:主机循环水系统各联络门开启,双泵运行(两机各运行一台)、三泵运行及四泵运行耗功对厂用电率的影响

实验方法:分别记录1、2号机双泵、三泵及四泵运行1天前后的电气表码、各泵电流,计算出每天的循环水泵耗电量,进而进一步得出对厂用电率的影响。

3.2试验2

试验二:环境温度的变化及循环水泵运行方式改变对汽轮机背压的影响

试验方法:分别分析定负荷(230MW),三台及四台循环水泵运行,环境温度对汽轮机背压的影响,进而判断出环境温度的变化及循环水泵运行方式改变对汽轮机背压的影响

4间冷循环水系统运行数据分析

4.1实验一循环水泵电耗分析:

以2018年计划电量380000万kwh计算,三台循环水泵较两台循环水泵影响厂用电率约:

(2462.436-1422.624)/380000*100=0.273635%,

影响供电煤耗约:

0.273635*3.3337=0.9122g/kwh。

换算为真空影响约:

0.9122/1.267=0.720kpa。

以2018年计划电量380000万kwh计算,四台循环水泵较三台循环水泵影响厂用电率约:

(3504-2462.436)/380000*100=0.2741%,

影响供电煤耗约:

0.2741*3.3337=0.9138g/kwh。

换算为真空影响约:

0.9138/1.267=0.721ka.

结论一:当启动第三台循环水泵时,若真空上升0.720kpa以上时,循环水泵功耗引起的供电煤耗增加将小于真空引起的供电煤耗下降,可实现冷端优化目的。

结论二:当启动第四台循环水泵时,若真空上升0.721kpa以上时,循环水泵功耗引起的供电煤耗增加将小于真空引起的供电煤耗下降,可实现冷端优化目的。

4.2试验二定负荷温度与运行方式对机组背压分析:

环境温度在27.5℃以上的时候,汽轮机背压呈明显上升趋势;三台循环水泵运行和四台循环水泵运行,对汽轮机背压的影响较小,在27℃以上时,两者对汽轮机背压的影响明显增大。当温度27℃时,四台循环水泵运行较三台循环水泵运行时,背压下降0.7Kpa,即真空提高0.7Kpa,环境温度在27℃以上时,四台循环水泵运行方式较三台循环水泵运行方式更经济。

结论:根据汽轮机热力特性可知,在任何负荷下,汽轮机背压随环境温度的变化趋势一致,故最终可得出结论:当环境温度达到27℃以上时,可认为四台循环水泵运行的方式更为经济。

4.3实验三环境温度20℃时机组负荷对背压影响分析:

当机组负荷约230MW以上时,启动第四台主机循环水泵运行对背压的影响明显增大。通过原始数据分析,当机组负荷230MW,环境温度20℃左右时,三泵运行背压12.03Kpa,四泵运行背压11.25Kpa,即四泵运行机组真空提高约0.78Kpa。由此可以推断出,当机组负荷大于230MW时,四台主机循环水泵运行经济型将优于三台循环水泵运行。

结论:通过以上数据分析得出结论:当机组负荷大于230MW时,四台主机循环水泵运行经济型将优于三台循环水泵运行。

5、关于凝汽器热性能的验证

在额定负荷下进行凝汽器性能验收试验,通过相关数据,计算得到凝汽器在试验工况下的性能指标。然后对凝汽器清洁系数、循环水进水水温和循环水流量修正至设计参数,计算各个工况下修正后的凝汽器饱和温度及背压。

6结论

在负荷307MW循环水泵双泵高速运行工况下,凝汽器修正后总体传热系数为2822.9W/(m2•℃),凝汽器热负荷371217.6kW,修正后端差为4.1℃,过冷度为1.8℃,清洁系数为0.78,修正后凝汽器压力为11.8kPa。

在负荷307MW循环水泵单泵高速运行工况下,凝汽器修正后总体传热系数为2803.7W/(m2•℃),凝汽器热负荷378114.8kW,修正后端差为1.4℃,过冷度为0.2℃修正后凝汽器压力为15.4kPa。

当满足以下两个条件中的任一条,多启动一台主机循环水泵,机组背压下降超过0.72KPa,就能达到经济运行的目的。即环境温度大于26.7℃或机组负荷大于230MW,采用一机两泵运行方式。

当两个条件均不满足时,停运一台主机循环水泵,为最经济运行状态。即:环境温度小于27℃,且机组负荷低于230MW时,采用两机三泵运行方式,环境温度低于20℃时,采用一机一泵运行方式

参考文献:

[1]韩玉霞,李鑫,赵爽.350MW超临界间接空冷机组冬季防冻措施研究[J].电站辅机,2016,37(2):23-26.

[2]蒋华.国产1000MW级超超临界机组间接空冷设计优化[C]//中国电机工程学会青年学术会议.2014.

[3]闫瑞超.超超临界机组间接空冷系统调试运行技术研究[J].民营科技,2016(8):4-4.

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