摘要:介绍了火力发电厂600 MW汽轮发电机组中锅炉给水泵小汽轮机拖动技能,其含义相当于主机增容改造,节省了很多的厂用电,新增了发电量,添加售电主营收入。
依据以往工程经历,锅炉焚烧、煮炉、吹管时,主汽机尚在装置,凝汽器体系无法正常投运,假如不设电动给水泵组,就只能等主机凝汽器及循环水体系可投用后才干运用汽动给水泵向锅炉上水。因此,现在国内600 MW机组给水泵的装备形式大多为2台50%汽动给水泵和1台25%~30%调速电动给水泵。
鉴于省内一些大型电厂例如兆光、瑞光、轩岗电厂等都有了直接用汽动给水泵发动取得成功的经历,考虑到单元制机组相邻机组供给辅佐蒸汽,可由辅佐蒸汽向给水泵汽轮机供汽,来驱动给水泵汽轮机发动。由此,可进一步省去30%电动发动给水泵。山西兆光电厂二期1号、2号汽轮机均由上海汽轮机厂规划出厂,机组额外容量为600 MW,锅炉给
水体系装备为2台50%额外容量汽动给水泵(以下简称汽泵)和1台50%额外容量的电动给水泵(以下简称电泵)。机组正常运转时,2台汽泵坚持接连运转,电泵只在机组启停或许汽泵毛病时运用,正常时作为备用。
给水泵汽轮机汽源规划有3路:主蒸汽、4段抽汽和低压辅佐蒸汽,辅佐蒸汽只在机组调试期间运用,其他时刻不运用。给水泵汽轮机在机组负荷小于40%额外负荷时运用主蒸汽供汽,而机组负荷大于40%额外负荷时主动内切换到4段抽汽供汽。
为了完成安全、安稳、节能的运转方法,结合自己的作业经历现将600 MW发电机组选用汽动给水泵的优化运转的优势作如下介绍。
1 选用汽动给水泵和电动给水泵的特色
无论是哪种类型的给水泵都必须确保其出口压力。给水泵的出口压力首要决定于锅炉的作业压力,此外给水泵的出水还必须战胜以下阻力:给水管道以及阀门的阻力,各级
加热器的阻力,给水调门的阻力,各级省煤器的阻力,锅炉进水口和给水泵出水口间的静给水高度,给水泵出口压力最小值应为锅炉最大压力的1.25倍。拖动方法常见的有电动机拖动和小汽轮机拖动两种。
1.1 电动调速给水泵
电动给水泵为习惯负荷改动,一般选用变速调理方法。变速调理需求设置液力偶合器来进行,液力偶合器是运用作业油传递转矩,泵轮与涡轮不直接触摸,无磨损,可阻隔电动机和泵的振荡,减小冲击,运用快速充、排油能做到空载聚散,下降起动电流,无级调速,调速规模25%~100%,习惯汽轮发电机组的启、停和大规模负荷改动及滑参数运转的需求,操控便利,可经过手动、遥控及主动进行操控。300 MW以上机组的电动调速给水泵,其发动电流大,耗用的厂用电多,(现在大机组所用给水泵多为国外进口)故其经济性差。与汽动给水泵比较,其长处是体系简略。
1.2 汽动给水泵
汽动给水泵,是经过一台独自的小汽轮机驱动的给水泵。该汽机从抽汽管道上抽取蒸汽,经过小汽轮机的滚动来带动给水泵,泵的转速是经过调理小汽轮机的进气量来完成
的。小汽轮机可选用凝汽式、背压式。小汽轮机的正常运转,需求相应的汽、水管道体系,调速体系,备用汽源等。
2 选用小型汽动给水泵的优势及必要性
2.1 用小型汽动给水泵有如下优势
1)小型汽泵可依据给水泵需求选用高转速(转速可从2 800 r/min前进到6 000 r/min)变速调理,高转速可使给水泵的级数削减,分量减轻,滚动部分刚度增大,功率前进,可靠性添加,改动给水泵转速来调理给水流量比节省调理经济性更高,消除了阀门因长时刻节省而形成的磨损,一起简化了给水调理体系,调理便利;
2)大型机组电动给水泵耗电量约占悉数厂用电量的40%左右,选用汽动给水泵后,能够削减厂用电,使整个机组向外多供5%~6%的电量;
3)大型机组选用小汽轮机带动给水泵后,可前进机组的热功率0.3%~0.7%。从出资和运转视点看,大型电动机加上升速齿轮液力耦合联轴器及电气操控设备的出资比小型汽轮机还贵,并且大型电动机起动电流大,对厂用电体系运转安全非常晦气。
2.2 汽泵替代电泵的必要性
电泵一般是火电厂中功率最大的辅机,在机组发动、停机进程中耗费了很多的厂用电。冷态发动进程中一般需求运转电泵8 h~10 h以上,机组停机进程中需求运转长达5 h以上。假如考虑到锅炉加药保养、大小修前烧空原煤仓和粉仓,则运转时刻更长,一般为8 h以上。电泵功率高,发动电流大,发动瞬间将对厂用电体系产生较大的冲击,易形成
6 kV厂用电母线电压下降,对全厂电气设备的安全运转形成必定影响,乃至形成低电压维护动作。兆光电厂就曾产生因发动电泵时形成6 kV段母线电压过低、厂用电主动切换的事端,在切换进程中部分磨煤机变频器失电,磨煤机跳闸,送风机、引风机产生摇摆,负压动摇以致锅炉救活。运用电动给水泵,在机组发动、停机进程中,假如电泵产生毛病,将形成锅炉给水中止,对机组运转安全可靠性来说是一种危险。因为电泵自身设备杂乱,一旦产生电源毛病或许设备毛病,短时刻很难康复,这将形成机组发动时刻大幅度延伸或许无法正常运转,影响机组带负荷才能或许影响机组的安全安稳运转,机组的可靠性评分将大大下降。
可是汽轮机存在发动时刻长,有暖机冲转等进程,汽水管路杂乱,还需求备用汽源等,因此针对汽轮机驱动给水泵的不足之处做了如下改善:
1)独立供油体系
大型机组配套的给水泵一般都有独立的供油体系,首要由主油泵、辅佐油泵、油滤网、冷油器、油箱及其管道、阀门组成。正常运转时由主油泵供油,发动和停泵时由辅佐油泵供油。2)设置中心抽头现代大功率机组,为了前进经济性,削减辅佐水泵,往往采纳从给水泵的中心级抽取一部分水量作为锅炉的减温水(首要是再热器的减温水)。
3)设置前置泵
大型机组汽动给水泵的流量很大,而受厂房安置约束,除氧器和给水泵进口的位差很大不能确保必要的汽蚀余量,所以添加前置泵前进给水泵进口压力避免汽蚀。
3 电动给水泵与汽动给水前置泵比较
比较电动给水泵与汽动给水前置泵所耗电量对机组发动经济性的影响(以一天为例)。
1)电动给水泵耗电量核算:
Q1=UI×1.732×0.85=6 kV×968 A×1.732×0.85=8 550.537 6 kW
Q总=Q1×h=8 550.537 6×24=205 212.902 4 kW·h。
(其间Q1为电动给水泵每小时功率,U为电压,I为电动给水泵电流;以额外电流为968 A核算Q总为24 h电量)
2)汽动给水泵前置泵耗电量核算:
Q2=UI×1.732×0.85=6 kV×65.1 A×1.732×0.85=575.041 32 kW
Q3=Q2×h=575.041 32 kW×24 h=13 800.99 kW·h。
(其间U为电压,I为前置泵电流,以额外电流为65.1 A核算,Q2为前置泵每小时功率,Q3为前置泵24 h总电量)
电动给水泵与前置泵耗电量差值核算:
Q差=Q总-Q3=205 212.902 4-13 800.99=191 411.912 4 kW·h
Q差为电动给水泵与B前置泵比较后耗费电量差值;以现在电厂供电标煤煤耗均匀360g/kW·h核算削减标煤耗煤量。
D=Q差×360/1 000=×360/1 000=68 908.288 kg=68.908 t。
D为电动给水泵多耗费电量折合为标煤煤量。
4 汽动给水泵体系使用及制作水平现状
国内火电机组中,各等级火力发电机组的汽动给水泵体系和工业汽轮机的使用现已非常老练:
1)300 MW以上等级的发电机组,一般都选用2台50%容量的小汽轮机拖动锅炉给水泵。汽源选用汽轮机本体汽缸第四段抽汽,并且有高压汽源弥补和切换功能以完成低负荷安稳供汽。
2)200 MW以下等级的发电机组,原规划锅炉给水泵选用电动机拖动,往往带液力偶合器调速。但在近阶段的200 MW机组增容改造中,已选用1×100%汽轮机拖动锅炉给水泵的事例(如国电大同第二发电厂),小汽轮机汽源用汽缸第四级抽汽,并有高压蒸汽作为低负荷时弥补。
近年来,各大工业用汽轮机制作厂如杭州汽轮机厂、青岛汽轮机厂在引入、消化国外先进技能的基础上,在小汽轮机制作方面有了前进,安全可靠性、功率和纯电调理的质量等日渐老练和前进。
5 定论
经过一系列的评论和计划优化,给水泵选用小汽轮机驱动是合理的,热力体系是安全安稳的,节省的厂用电等于新增了发电量,并且悉数能上网取得主营收入,其含义相当于主机增容改造,节省了很多厂用电的一起发明更多的效益。
概括首要有以下长处:
1)可前进机组热功率。
2)不耗厂用电,因此可添加对外的供电量。
3)当电力体系毛病或全厂停电时,可确保锅炉供水不间断,前进了电厂的可靠性。
4)从出资和运转视点看,大型电动机加上升速齿轮液力联轴器及电气操控设备比小型汽轮机还贵,且大型电动机起动电流大,对厂用电体系运转晦气。
5)在条件具有的情况下,选用汽动给水泵能节省很多电能,前进全厂的热经济性和效益,值得推行。