采用汽动给水泵替代电动给水泵上水的改进方案.pdf

第 3 5卷 第 3期 2 0 1 3年 3月 华 电技 术 Hu a d i a n Te c h no l o g y Vo 1 3 5 No 3 Ma r 2 01 3 采用汽 动给水泵替代 电动给水 泵上水 的改进方案 曾琦， 李强， 薛鹏 ( 华电新疆发电有限公司乌鲁木齐热电厂， 新疆 乌鲁木齐8 3 0 0 1 7 ) 摘要 ： 华电新疆发电有限公司乌鲁木齐热电厂 1 ， 2汽轮机在开、 停机时采用 3 0 额定容量的电动给水泵为锅炉上 水。机组在 1 0 0 MW 时， 存在着机组停下来升负荷、 冲给水泵汽轮机的问题， 不但影响了机组加负荷， 还增加了厂用电 率。采用备用汽源将给水泵汽轮机冲动， 用汽动给水泵代替电动给水泵上水的改进方案， 解决了负荷受限问题且节约了 厂用电， 经济效益明显。 关键词 ： 电动给水泵； 汽动给水泵； 辅汽联箱； 上水； 改进方案 中图分类号： T K2 2 3 5 2 文献标志码 ： B 文章编号： 1 6 7 41 9 5 1 2 0 1 3 ) 0 3 0 0 5 5 0 2 0 引言 华电新疆乌鲁木齐热电厂一期建设规模为 2台 3 3 0 M W亚临界燃煤热电联产机组。该厂2台汽轮 机由上海汽轮机有限公 司制造 ， 该 厂每 台机组 的给 水系统配置 25 0 B MC R 的汽动 给水泵 和 1台 3 0 B MC R的电动调速给水泵 。汽动给水泵组布置 在汽机房 ， 其运转层标高为 1 2 6IT I ， 2台给水泵汽轮 机头对头布置。锅炉给水泵为上海电力修造总厂有 限公司制造， 型号为 F K 6 F 3 2 M， 选用北京电力设备 总厂生产 的 T G Q 0 6 71型锅 炉给水泵 汽轮机 ， 采 用双汽源机型。给水泵汽轮机低压汽源除了采用该 机的四段抽汽外， 还能利用高压辅助蒸汽联箱供汽， 中压汽源则采用 了该 机的再热冷段蒸汽。因此 ， 从 实际出发 ， 该厂给水泵汽轮机应该有 3路进气汽源， 这种设计安装使得运行方式更加灵活。 在正常运行 中， 给水泵汽轮机采用的是该机的 四段抽汽供汽 ， 一旦 给水泵汽轮机 的低压汽源压力 不能满足机组需要时 ， 给水泵汽轮机调 门开度会 自 动逐渐增大以提高给水流量， 当给水泵汽轮机调门 开度超过5 0 时， 进汽汽源会 自动切换为再热冷段 供汽， 由于切换属于内切， 扰动很小， 因此， 给水流量 不会大幅度变化， 保证向锅炉连续不断供水。 该厂配备 的电动调速给水泵 ， 采用液力偶合器 调节 ， 最大工作流量可满足 3 0 B MC R， 配置 3 6 0 0 k W 驱动电动机 。 的连接和布置完全一样 。2台给水泵汽轮机与 1台 电动给水泵并联布置 ， 保证锅炉给水供 给。在机组 启动及停止过程中， 锅炉上水的传统方式一般为电 动给水泵上水。新疆华电乌鲁木齐热电厂在调试期 间 ， 为了更加安全稳定 ， 一直采用 电动给水泵上水 ， 机组并网带上负荷以后， 在负荷 7 0 M W 时， 启动 1 台汽动给水泵运行 ， 在负荷 1 5 0 MW 时 ， 启动第 2台 汽动给水泵运行。在给水泵汽轮机 冲动前 ， 至少保 证 冲转汽源压力在 0 3 MP a以上暖给水泵汽轮机 ， 转速达到 3 1 0 0 r m i n时 ， 汽动给水泵才能带上负荷 ， 时间至少在 1 h以上 ， 当2台汽动给水泵并列运行稳 定后， 停止电动给水泵运行， 以做备用。这样， 不但 影响了机组加负荷 ， 还增加了厂用 电率 。 1 2建议改进上水方式 在整个上水过程以及机组并网带负荷过程中， 在机组停运后， 在锅炉上水过程中， 一直采用汽动给 水泵或汽动给水泵前置泵进行锅炉上水。进入生产 期以来， 随着对设备运行特性的掌握及其对运行工 况的了解， 挖掘设备潜能， 以达到节能降耗之 目的， 在机组启动及停止后 ， 建议采用汽动给水泵为锅炉 上水 ， 以节约能耗。 1 3 2种方式的优 、 缺点比较 传统上水方式操作简单， 启、 停时间短， 但厂用 电消耗较大 。汽动给水泵上水操作复杂 ， 启 、 停用时 间较长， 但厂用电消耗小。经综合比较， 采用汽动给 水泵上水的效益较为明显， 建议采用。 1 改进的必要性 2 改进方案 1 1 电动给水泵上水方式 2种给水泵相比较， 除原动机不同外， 其他系统 收稿日期： 2 0 1 11 1 0 8 ； 修回日期： 2 0 1 21 21 5 ( 1 ) 在机组全冷态启动过程中， 冬季上水时间 约 4 h ， 夏季上水时间约 2 h 。在此阶段， 锅炉给水可 采用静压上水或启动给水泵汽轮机前置泵上水。 ( 2 ) 根据新疆华 电乌鲁木齐热电厂的实际情 5 6 华 电擞 第 3 5卷 况 ， 锅 炉 点火 、 升温 升压 、 冲转 定速并 网计 划用 时 6 7 h ， 在此阶段 ， 可 以启动 汽动 给水 泵进行 锅 炉 上水 。 ( 3 ) 机组并 网后 ， 接待负荷至 1 0 0 M W， 需时约 1 h ， 在此阶段 ， 采用汽动给水泵为锅炉上水。 ( 4 ) 在机组滑停 阶段 ， 采用汽动 给水泵为锅炉 上水。发电动机解列后 ， 停止汽动给水泵运行 ， 后期 锅炉汽包补 水 ， 可 采用 给水泵 汽 轮机前 置泵 上水 方式 。 ( 5 ) 备用机组 的给水泵汽轮 机启动 ， 在 全厂 2 台机组全部停运的情况下 ， 采用启动锅炉供汽至高 压辅助蒸汽联箱， 再由高压辅助蒸汽联箱供汽至给 水泵汽轮机 ， 给水泵汽轮机 冲转带动汽动给水泵 ， 根 据锅炉上水要求 ， 调整给水泵汽轮机转速为锅炉 上水。 ( 6 ) 在全厂有 1台机组运行 的情况下 ， 采用邻 机的汽源供至该机 的高压辅助蒸汽联箱 ， 再 由高压 辅助蒸汽联箱供汽至给水泵汽轮机 ， 给水泵汽轮机 冲转带动汽动给水泵 ， 根据锅炉上水要求 ， 调整给水 泵汽轮机转速为锅炉上水。 3方案实施、 人员组织及实践实例 为确保改进方案的可靠实施， 发电运行部组织 了有经验 、 操作技能水平高 的值班员进行方案 的初 次具体实施 ， 为改进方案提供 了良好的组织措施及 技术保障。 2 0 0 9 年 1 1 月 1 5日， 1 机组冷态启动， 采用电 动给水泵上水 至负荷 2 5 0 M W ， 停止 电动给水泵 运 行 ， 共用时 1 4 9 h 。2 0 1 0 0 42 8 ， 1机组冷 态启 动 ， 0 0： 5 0 ， 启动 1 1给水泵汽轮机前置泵给锅炉上 水 ， 0 4 ： 3 0， 锅炉汽包上至点火水位。 0 8 ： 5 5 ， 锅炉投人微油点火 ， 0 9 ： 2 O ， 启动 11给 水泵汽轮机为锅炉上水。 1 4 ： 0 0， 汽轮机冲转条件满足 ， 挂闸冲转。 1 6 ： 2 0 ， 机组转速升至 3 0 0 0 r mi n 。 l 6 ： 4 0 ， 1 机组并网。 l 8 ： 5 0 ， 1 机组负荷 1 0 7 MW， 给水倒主路运行。 1 9： 2 O ， 负荷 1 5 5 MW， 11给水泵汽轮机汽 源 由高辅供倒为本机供。 l 8 ： 5 O ， 负荷 1 7 0 MW， 启动 12给水泵汽轮机 运行 。 2 0： 5 5 ， 负荷 2 5 0MW。 经统计 ， 从锅炉上水 ， 至负荷接带至 2 5 0 MW， 共 用时 1 5 2 h 。 4 实践过程的难点与解决方法 在采用汽动给水泵上水 的实践过程 中， 在机组 负荷 9 01 0 0 M W 时， 锅炉需要进行主给水旁路与 主路的切换 ， 在切换过程 中， 汽动给水泵的跟踪较迟 缓 。这是 目前采用汽动给水泵全过程开机 中的一个 难点。新疆华电乌鲁木齐热 电厂技术人员经过分析 认为 ， 在采用电动给水泵切换时 ， 锅炉水位较稳定 ， 主要是因为电动给水泵跟踪快 ， 勺管开度一提 ， 给水 流量能瞬间提高 ， 可快速满足锅炉给水流量的需要。 因此 ， 在使用 电动给水 泵切换 时， 汽包水 位一般放 到 一3 0一 5 0m m， 这样切换后 ， 汽包水位会 出现上 升 ， 然后再通过降低勺管开度 ， 稳定汽包水位。而汽 动给水泵的调节性能较 电动给水泵差 ， 具有一定的 滞后性 。因此 ， 在短时间内流量不会突然上升 ， 以满 足切换过程中的水 位扰动。为 了解决这一 问题 ， 通 过几次试验 ， 新疆华电乌鲁木齐热 电厂技术人员建 议在用主给水切换过程 中， 保持汽包水位在 01 0 m m， 切换完后 ， 汽包水位基本能维持在 一 2 O一一3 0 m m， 此时汽动给水泵的调节性能的滞后性也逐渐减 小 ， 水位能够及时稳定下来 。目前 ， 新疆华电乌鲁木 齐热电厂技术人员针对这一情况做进一步 的研究 ， 力求将汽包水位的扰动降至最小。改进方案实施 后 ， 对综合效益计算进行 了比对。 ( 1 ) 根据实际统计 ， 当采用传统方式上水时， 从 冷态上水开始 ， 至机组负荷 2 5 0 MW， 停止 电动给水 泵运行 ， 用时 1 4 9h ， 消耗厂用电 5 3 6 4 0 k W h 。 ( 2 ) 当采用汽动给水泵代替 电动行为给水泵上 水时， 同样冷态启动 ， 共用时 1 5 2 h ， 给水泵汽轮机 前置泵耗电3 6 4 8 k W h， 从启动至负荷 2 5 0 MW， 做 功用蒸汽量累计 4 9 4t 。 ( 3 ) 用电动 给水 泵上水方式耗 电， 按该厂上 网 电价计算 ， 共 1 3 3 6 5元。 ( 4 ) 用汽动给水泵上水方式 ， 前置泵耗电， 按新 疆华电乌鲁木齐热电厂上网电价计算 ， 共 9 1 2元 ； 给 水泵汽轮机汽耗 ， 折算成电量 1 0 0 4 0 6 k W h ， 按新 疆华 电乌鲁木齐热 电厂上 网电价计算 ， 共 2 5 1 0 1 5 元。合计 3 4 2 2 1 5元。 ( 5 ) 在冷态开机过程 中， 采用 汽动给水泵上水 方式 ， 可节约 9 9 4 2 8 5元 。 ( 6 ) 冷态启动全过程采用汽动 给水泵上水的优 点是节油， 因为按传统方式， 负荷 7 0 M W 启动 1台 汽动给水泵， 1 5 0 M W 后启动第 2台汽动给水泵， 2 台给水 泵 汽轮 机并 列 运行 稳 定后 ， 负 荷 大于 1 5 0 M W， 锅炉开始撤油枪 。1台给水泵汽 轮机从 暖管 、 挂 闸、 冲转 、 暖机 、 带负荷过程最少需要 6 0 mi n ， 2台 给水泵汽轮机就需要 2 h的时间 ， 在这 2 h内， 锅炉 仍然处于投油状态。因此 ， 冷态启动全过程采用汽 动给水泵上水还能节 约时间约 2 h 。 ( 下转第 6 7页) 第 3期 徐斌 ， 等： 脱硫 系统无旁路 改造方案分析 6 7 ( 4) 热工保 护。F G D出、 人 口烟气温度采用三 重冗余配置 ， 并直接进入锅炉 F S S S 。所有循环浆液 泵和增压风机跳闸信号均进入 F S S S ， 以保证 F G D 和锅炉的安全运行。 ( 5 ) F G D仪 表 选 型要 求 高 可靠 性 和 高 免 维 护性 。 2 3 应急装置和措施 ( 1 ) 浆液排放措施。在大量投油且燃尽率较差 的情况下 ， 吸收塔浆液品质可能急剧恶化 ， 通过事故 浆液箱无法有效解决 时， 应考虑 临时外排措施 。有 条件 的， 可设置排放至灰厂的管线 ， 或单独设置事故 排放池。 ( 2 ) 机组启动阶段提前投入 静电除尘器和干除 灰装置。 ( 3 ) 锅炉允许进入启动状 态， 同时投 运 1台浆 液循环泵及除雾器冲洗水泵 ， 减少 除雾器上黏 附的 油污和粉尘。 ( 4 ) 脱硫装置停运后， 应定期冲洗除雾器， 保证 除雾器叶片表面湿润。 ( 5 ) 除尘器 出现故障造成 F G D入 口粉尘浓度过 高的应对措施。如果入 口粉尘浓度过高 ， 会 引起飞 灰富集， 包裹石灰石浆液颗粒， 降低石灰石利用率， 并 出现浆液中毒或堵塞设备情况。此时应增加循环 泵 的运行数量 、 增加除雾器冲洗频率 、 加大外排浆液 量及置换浆液等。 ( 6 ) 含硫量增大 的应对措施 。如机组含硫 量增 加在 5 0 以内， 脱硫装置基本 能正常运行 ， 通过增 加增效剂等可有效提高脱硫效率 。 如果含硫量大幅度增加 ， 为保 证脱硫系统的安 全运行 ， 可适当降低机组负荷 。 3 结束语 现有机组进行取消旁路改造不是简单地拆除挡 板门， 而是一项系统工程 ， 其复杂程度不亚于新建一 套脱硫装置。改造不仅仅是装置本身的硬件改造 ， 还 应对控制逻辑、 操作方式进行修改完善。无旁路脱硫 装置的运行状态将直接影响主机 的运行， 所 以， 脱硫 系统的运行管理水平应提升到与主机同一高度。 参考文献 ： 1 G B 1 3 2 2 3 -2 0 1 1 ， 火电厂大气污染物排放标准 S 2 H J T 1 7 9 -2 0 0 5 ， 火电厂烟气脱硫工程技术规范石灰石 石膏法 S 3 D L 5 0 0 0 -2 0 0 0 ， 火力发电厂设计技术规程 s 4 D L T 5 1 5 3 -2 0 0 2 ， 火力发电厂厂用电设计技术规定 s ( 编辑 ： 白银雷) 作者简介 ： 徐斌( 1 9 7 8 一) ， 男， 黑龙江七台河人， 工程师， 从事脱硫 工艺的研究和设计工作( E ma i l ： X U b i n c h e c t o m c a ) 。 0 00 ( 0 0 0 ( 上接 第5 6页) 根据新疆华 电乌鲁木齐热电厂每次 开机投油情况 ， 为了尽快带到冲转参数 ， 一般采用 4 支微油加上中层 的 1支大油枪 ， 2 h共耗 油约 4 4 t ( 每支小油枪处理量 为 7 5 k g t ， 大油枪 1 9 t h ) ， 而 新疆华电乌鲁木齐热电厂使用为 0柴油， 每吨价格 为 6 6 0 0元。折算下来总共节约 2 9 0 4 0元。 ( 7 ) 另外 ， 在机组启动过程 中 ， 若采用 电动给水 泵上水负荷最多只能带到 1 0 0 MW， 而采用汽动给水 泵则可 以直接将负荷带到 1 5 0 MW， 从而免去了中间 2 h的冲给水泵汽轮机时间， 可以多发电量 1 0 0 MW， 按0 2 3 5 ( k W h ) 计算， 可产生直接经济效益 2 3 5 0 0元 。 ( 8 ) 从 每次节 电 、 节 油 、 多发 电量 来计算 约 为 5 8 5 0 0元， 按照新疆华电乌鲁木齐热电厂2台机组 1 年启动 8次计算， 1年 能产生 的经 济效益可 达 4 6 8 0 0 0元左右 。 5 结束语 通过此次改进方案的实施 ， 取得了一定 的成果 。 改进方案 的实施 ， 开拓 了技术人员思路 ， 能够根据新 设备 的特 点 ， 进 行 探索 ， 以找 出更 为合 适 的改 进 方案 。 参考文献 ： 1 谌莉 6 0 0 MW 超临界机组汽动给水泵全程上水经济性 分析 J 华电技术， 2 0 0 9 ， 3 1 ( 1 0 ) ： 1 92 1 2 杨建平 汽动给水泵前置泵锅炉冷态上水方案优化及实 施 J 华电技术， 2 0 0 9 ， 3 1 ( 9 ) ： 5 3 5 4 3 王勇， 曾跃虎 6 0 0Mw 机组汽动给水泵烧瓦原因分析 J 华电技术， 2 0 0 9 ， 3 1 ( 2 ) ： 6 3 6 6 4 马永辉， 王颖晖 电动给水泵运行方式优化 J 华电技 术 ， 2 0 0 8 ， 3 0 ( 1 ) ： 5 7 5 8 ( 本文责编： 王书平 ) 作者简介： 曾琦( 1 9 7 5 一) ， 男 ， 新疆五家渠人， 运行部副主任 ， 工程 师， 注册安全工程师， 从事电厂运行技术管理方 面的工作 ( E m a i l ： 1 3 5 7 9 8 3 2 6 0 4 s o h u c o m) 。 李强( 1 9 7 9 一) ， 男， 新疆伊犁人 ， 助理工程师， 从事电厂 运行技术管理方面的工作。 薛鹏( 1 9 8 4 一) ， 男， 重庆人 ， 助理工程师， 从事电厂运行 技术管理方面的工作。