背压式机组给水泵选型分析.pdf

2 0 1 5年 l 2月 第 4 3 卷 第 6期 ( 总 第 2 4 1 期 ) 吉 林 电 力 J i l i n El e c t r i c P o we r De c 2 01 5 Vo 1 4 3 No 6( Se r No 2 41 ) 背压式机组给水泵选 型分析 An a l y s i s o n Fe e d W a t e r Pump S e l e c t i o n o f Ba c k Pr e s s u r e Tu r bi n e 王 为 明 ( 吉林 省 电力勘测 设计 院 ， 长春1 3 0 0 2 2 ) 摘要 ： 结合吉林 松花江背压机组工程 ， 对背压式汽轮发 电机组 给水泵选型进行分 析 ， 通过对 给水泵汽动和 电动 2 种驱动方式 的技术 经济 比较 ， 指 出电泵方案简单 灵活 、 维修 方便 ， 初投资 比汽泵方案低 7 1 8万元 ， 且 年运行费 用低 于汽泵方案 2 6 0 万元 ， 因此推荐采用 4 xl ( ) O 的电泵方案 。 关键词 ： 背压式机组 ； 给水泵 ； 驱动 ； 技术经济 比较 中图分类号 ： T K2 2 3 5 2 文献标志码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 9 5 3 0 6 ( 2 0 1 5 ) 0 6 0 0 4 2 0 2 锅炉给水泵是电厂 中重要 的辅机设备之一 ， 投 资在 全 厂辅机 中 占有相 当大 的 比例 。给 水泵 的功率 大 ， 运行 费用 高 ， 因此合 理 的选 择 给水泵 的驱 动形 式 对整个发电厂的造价及安全经济运行起着非常重要 的作 用 。本 文结 合吉林 松 花江背 压式 机组 工程进 行 分析 ， 工程建 设 2台 C B 4 O Mw +C B 5 0 Mw 抽汽 背 压 式 机 组 ， 机 组 型 号 为 C B 4 0 8 8 3 2 8 1 2 7 5与 C B S 0 8 8 3 1 2 7 5 0 2 4 5 ， 配 3台 4 1 0 t h高温高 压 煤 粉 锅 炉 ， 机 组 供 热 面 积 1 2 0 1 0 m ， 抽 汽 压 力 1 2 7 5 MP a ， 蒸汽 温度 3 0 3 7 C， 工业蒸 汽 对外 供汽 能力 3 6 0 t h； 抽汽压力 2 8 MP a ， 蒸汽温度 3 8 7 0 3 C， 工业蒸汽对外供汽能力为 2 6 2 5 t h 。下面对锅 炉给水泵的汽动和电动 2种驱动方式的配置进行了 技术 经 济 比较 。 1 给水泵驱动方式技术方案介绍 汽 动泵 驱动 方式根 据小 汽轮 机排 汽 的冷却方 式 可 分为 湿冷 、 直接 空冷 和 间接 空冷 。 小 汽 轮 机采 用 湿 冷方 案 ， 一 般可 与 辅 机共 设 一 套冷 却水 系统 ， 因机组 为 背压 式 ， 无 凝 汽器 ， 故 需 采 用独立的小汽轮机凝汽器 ， 系统复杂 ， 需增加轴封系 统、 凝结水系统、 抽真空系统等 ； 需增加小汽轮机凝 结水泵、 小汽轮机真空泵以及循环水泵等的耗电量 ， 且小汽轮机效率较低， 存在冷端损失， 故从技术 的合 理 性 、 经 济性 考虑 无法采 用湿 冷方 案 。 小 汽轮 机采 用 收稿 日期 ： 2 0 1 5 - 0 7 0 8 作者 简介 ： 王为 明( 1 9 8 1 ) ， 男， 工程师， 从事热能与动 力设计 工作 。 4 2 直接或间接空冷方案 ， 排汽需进入空冷装置或问冷 塔， 因机组为背压式 ， 无空冷装置或问冷塔 ， 故从技 术的合理性 、 经济性、 可靠性考虑 ， 无法采用空冷方 案 。 小汽轮机排汽无法采用常规方案冷却 ， 只能重 新 利 用 ， 根 据 GB 5 0 0 4 9 2 0 1 1 小 型 火力 发 电厂 设 计 规 范 第 1 3 3 3 3 条 ， 当高 压供 热 机 组 有 中 间抽 汽 时 ， 可供小 背压 机带 动给 水泵 ， 小背 压机 的排 汽再 供除氧器用汽或接至供热管网。给水泵用小背压机 进汽 可采 用参 数 为 2 8 MP a的蒸 汽 ， H I , 背压 机 排 汽供高压除氧器， 排汽压力应为 0 8 1 0 MP a ， 则 此时小背压机进汽量较 大， 须选择较大型号 ， 投 资 高； 因此可将小背压机排汽供低压除氧器 ， 排汽压力 应 为 0 2 4 5 MP a ， 根 据 给水泵 的容 量和扬 程 ， 给水 泵 用小 背压 机需 采用 B 2 7 - 2 8 o 2 4 5型 。 综 上所 述 ， 选 择 以下 2种 配 置方 案 作 为参 比对 象 ： 41 0 0 9 5 1 0 0 S B I I J B 型 电动 给 水 泵 ； 3 M 1 0 0 B 2 7 2 8 o 2 4 5型 汽动 给水 泵 +1 X 1 0 0 1 0 0 S B I I J B 电动给 水泵 ( 启 动 备用 ) 方案 ， 排 汽供 低压 除 氧器 用汽 。 2 技术 比较 2 1 热 力 系统 比较 4 1 O 0 9 5 的电动给水泵方案系统简单 ， 不需要 暖机时 间 ， 运 行灵 活可靠 ， 检修维 护 工作量 比汽动 给 2 0 1 5年 1 2月 第 4 3卷 第 6 期 ( 总第 2 4 1期 ) De c 2 01 5 Vo1 43 No 6( Se r No 2 4 1) 水泵 低 。 2 2 安 装及 控制 系统 比较 电泵 基础 及施 工安 装简 单 ， 汽泵 方案 复杂 。 2种 方 案 的控 制 系统 ： 电泵 的 给水 调 节 在分 散 控 制 系统 ( D C s ) 中实现 ， 控制点数少 ； 汽泵的给水调节在小汽 轮机 控制 系统 ( ME H) 中实现 ， 控制 点数 多 。 2 3 对 主机 设备 影 响的 比较 2 3 1对锅 炉 的影 响 机组为高温高压背压式机组， 目前锅炉的最大 连续蒸发量为 4 1 0 t h ， 采用 电泵方案 ， 锅炉实际蒸 发量 不变 ； 如 采用 汽泵 方案 ， 因汽泵采 用小 背压 机 驱 动 ， 进 汽量 与排 汽量 相 同 ， 且所 排蒸 汽 全部用 来满 足 热 负荷 需求 ， 故 在外 界所需 的 热负荷 不 变 的情 况 下 ， 可认 为 锅炉 实 际蒸 发 量不 变 。 2 3 2 对 汽轮 机 的影响 由于 主 机 为背 压 机 ， 机组 的运 行 方式 根 据 外 界 所需热负荷的情况来确定 ， 采用汽泵方案 ， 将增加 2 台 C B 4 0 Mw 机组的 2 8 MP a蒸汽的抽汽量 ， 降低 C B 5 0 MW 机 组 的 0 2 4 5 MP a蒸 汽 的 排 汽 量 ， 使 C B 5 0 Mw 机组常年在低工况下运行 ， 降低了机组 效率， 影响机组的使用寿命 。 2 4 安全可靠性 比较 汽动给水泵在启动和低负荷时需要进行切换汽 源 ， 系统相对复杂 ， 运行操作也 比较复杂 。 电动给水泵 系统 简单 ， 操作方便 ， 能够快速启 动 ， 不但能满足带基本负荷的运行要求 ， 同时也能满 足机组调峰运行时灵活调节 的要求。机组备用一台 1 0 0 容量给水泵 ， 任何一台给水泵发生事故 时， 均 可 以满发 。 所 以 ， 在安 全 可 靠 性上 电动 给 水泵 方 案 优 于 汽 动 给水泵 方 案 。 3 经济 比较 3 1 初 投资 比较 单 台 机 组 的 电泵 与 汽 泵方 案初 投 资 比较 见 表 1 ， 结 果表 明汽泵 方 案较 电泵 方案 的初投 资高 出 7 1 8 万 元 。 3 2 运行 费 用 比较 3 2 1 供电量 比较条件 ： 以电泵方案供电量为基准 ； 2种方案 给水泵所需驱动功率相同； 采暖季 以冬季平均工况 运 行 ， 运 行 时 间 为 3 9 8 4 h ， 非采 暖季 以夏季 最 大 工 况运行 ， 运行 时 间为3 2 1 6 h； 2 种 方案 的锅 炉蒸 发 表 1 电泵与汽泵方案初投资比较 万元 量相同( 给水泵功率相 同) 。 在冬 季 工况下 ， 需 3台给水 泵运 行 ， 每 台泵 所需 驱 动功 率 约为 2 3 0 0 k W ， 主 机功 率 ： 电泵方 案 ， 单 台 C B 4 0 Mw 功率 为 3 8 7 6 Mw ， 单 台 C B 5 0 MW 功率 为 5 5 8 9 Mw ； 汽泵方案 ， 单 台 C B 4 0 Mw 功率 为 3 9 2 4 3 MW ， 单 台 C B S 0 MW 功率为 4 7 3 4 8 Mw 。 汽泵方案较 电泵方案主机功率减少 7 5 7 6 Mw ， 因 此， 在冬季工况下 ， 汽泵方案与 电泵方案相 比， 供电 量 减少 了 2 6 9 3 MW h。 在 夏季 工况 下 ， 需 2台给水 泵运 行 ， 每 台泵 所需 驱动功率约为 2 3 5 0 k W ， 主机功率： 电泵方案 ， 单台 C B 4 0 MW 功率为 2 9 4 5 8 Mw ， 单台 C B 5 0 MW 功 率为 2 6 2 1 MW ； 汽泵方案 ， 单台 C B 4 0 Mw 功率为 3 1 4 1 7 Mw ， 单台 C B 5 0 Mw 功率为 1 6 4 2 Mw 。 汽 泵方案较电泵方案主机功率减少 5 8 7 2 Mw， 因此 ， 在 夏季 工况 下 ， 汽 泵方 案与 电泵 方案 相 比 ， 供 电量减 少 了 3 7 6 9 MW h。 汽泵方案 比电泵方案全年供电量减少了 6 4 6 2 M Wh。 3 2 2 运行 费用 汽泵 因初投资大 ， 且结合主机供电量 ， 每年少供 电 6 4 6 2 MW h， 按 吉 林 省 标 杆 上 网 电价 0 4 0 2 7 元 ( k W h ) ， 通过计算 ， 每年少收入 2 6 0万元 ， 且不 包括汽泵方案每年多出来的检修维护费用等 ， 因此 汽泵方案实际年运行费用高于电泵方案。 4 结束语 从 技术上讲 ， 电泵方 案系统简单、 运行灵 活可 靠 、 检修维护工作量小、 安全可靠性高、 整体寿命长、 主机净输出功率较高； 从经济性上讲 ， 汽泵方案初投 资较电泵方案高出 7 1 8万元 ， 年运行费用较 电泵方 案至少高出 2 6 0万元。 根据 电厂的实际情况， 本工程 推荐采用 4 1 0 0 的电泵方案。 ( 编辑 吴 娜 ) 43