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600MW火電機組循環(huán)水系統(tǒng)聯(lián)通改造方法及分析

時間:2021年04月25日 分類:電子論文 次數(shù):

摘要:循環(huán)水系統(tǒng)是發(fā)電廠主要的耗能系統(tǒng)之一,其運行效率直接關(guān)系到廠用電率。嘉興電廠一期300MW機組循環(huán)水系統(tǒng)存在運行效率下降、取水口堵塞和暖流的問題,影響機組安全經(jīng)濟運行。現(xiàn)以電廠二期4660MW機組建設(shè)工程為契機,對一、二期循環(huán)水系統(tǒng)進行聯(lián)通改造

  摘要:循環(huán)水系統(tǒng)是發(fā)電廠主要的耗能系統(tǒng)之一,其運行效率直接關(guān)系到廠用電率。嘉興電廠一期300MW機組循環(huán)水系統(tǒng)存在運行效率下降、取水口堵塞和暖流的問題,影響機組安全經(jīng)濟運行。現(xiàn)以電廠二期4×660MW機組建設(shè)工程為契機,對一、二期循環(huán)水系統(tǒng)進行聯(lián)通改造,取消一期循環(huán)水泵。對比分析改造前后的機組運行狀態(tài)可知,此次改造提高了機組運行安全性,降低了機組廠用電率,較好地解決了一期循環(huán)水系統(tǒng)存在的問題,具有良好的經(jīng)濟效益。

  關(guān)鍵詞:660MW機組;電廠;循環(huán)水系統(tǒng);聯(lián)通改造;廠用電率

火電廠

  節(jié)能增效是提高火電機組核心競爭力的關(guān)鍵,循環(huán)水系統(tǒng)作為重要的輔機系統(tǒng)之一,具有能耗高,可調(diào)節(jié)性不強的特點,其運行效率直接影響機組真空與煤耗,所以對循環(huán)水系統(tǒng)的優(yōu)化研究十分必要[1~2]。目前,針對循環(huán)水系統(tǒng)的研究主要有兩大方向,即循環(huán)水泵控制優(yōu)化與循環(huán)水系統(tǒng)的運行方式的優(yōu)化。其中循環(huán)水泵控制優(yōu)化主要體現(xiàn)在當(dāng)季節(jié)或機組工況變化時,在保證最佳真空的前提下進行變頻與工頻的切換[3],以及通過修改邏輯的方式將高速泵、低速泵配合,來進行適應(yīng)性調(diào)節(jié)。

  電力論文范例:火電廠煙氣濕法脫硫處理工藝及應(yīng)用

  循環(huán)水系統(tǒng)運行優(yōu)化多體現(xiàn)在水泵間的切換與系統(tǒng)的聯(lián)通,在閉式循環(huán)中主要通過改變涼水塔內(nèi)部淋水裝置的面積進行調(diào)節(jié),同時,針對開式循環(huán)冷卻中,多是結(jié)合冷端系統(tǒng)因素的變化,如潮流、溫度、周圍環(huán)境等的改變進行調(diào)節(jié)[4~5],其施行方式是通過實驗或歷史運行數(shù)據(jù)獲取邊際條件,以此來重新制定控制邏輯,或者通過綜合經(jīng)濟核算采用開式循環(huán)與閉式循環(huán)相結(jié)合的運行方式,即大部分的設(shè)備用閉式循環(huán)冷卻水來冷卻,只有閉式水換熱器和真空泵用開式水冷卻[6~7]。在上述研究的基礎(chǔ)上,以浙江浙能嘉興電廠循環(huán)水系統(tǒng)的改造工程為研究對象,針對現(xiàn)有300MW機組循環(huán)水系統(tǒng)存在循環(huán)效率低、外部環(huán)境變化等問題,提出一種經(jīng)濟性的連通改造方法,并對其改造前后的經(jīng)濟性進行分析。

  1機組問題概述

  浙江浙能嘉興電廠一期為2×330MW機組,采用亞臨界、一次中間再熱、反動式、單軸雙缸、雙排汽凝汽式汽輪機,開式循環(huán)水冷卻,兩臺機組配備4臺循環(huán)水泵,可單元制或母管制運行,汽輪機和循環(huán)水泵技術(shù)參數(shù)。一期機組運行較長,超過20年,循環(huán)水泵性能下降明顯,缺陷頻繁。循環(huán)水取水頭布置在煤炭碼頭附近,在電廠東面獨山港碼頭建設(shè)后,取水口附近潮流受到影響,泥沙淤積嚴重。同時受電廠二期工程擴建后溫排水影響,一期循環(huán)水進水溫度普遍升高,甚至出現(xiàn)暖流現(xiàn)象。

  更為嚴重的是,一期機組還發(fā)生過循環(huán)水取水口堵塞現(xiàn)象,存在嚴重的安全和經(jīng)濟問題。嘉興發(fā)電廠二期機組投產(chǎn)時間相對較短,設(shè)置4×660MW機組,汽輪機采用亞臨界、一次中間再熱、單軸三缸(四缸)、四排汽凝汽式汽輪機,每臺機組配備兩臺循環(huán)水泵,均為進口設(shè)備,性能優(yōu)良,且設(shè)置有變流量葉角調(diào)整機構(gòu),余量較大,其汽輪機和循環(huán)水泵(型號2200VZKNM,日本EBRAR產(chǎn))。

  同時二期循環(huán)水取水頭設(shè)計時位于深槽,取水條件較好,為一期循環(huán)水系統(tǒng)改造提供了良好的條件。改造方案采用停用一期循環(huán)水泵設(shè)施,改為由二期循環(huán)水泵房向一期、二期機組統(tǒng)一提供循環(huán)冷卻水,實現(xiàn)一、二期機組循環(huán)水大聯(lián)通,采用6機8泵的擴大單元制運行方式。這樣能加大二期取水量,增強取水口的抽吸效應(yīng),有利于二期取水頭防淤,不僅提高循環(huán)水系統(tǒng)安全性,還能提高運行的經(jīng)濟性。

  2循環(huán)水聯(lián)通改造實施方案

  2.1機務(wù)方面

  循環(huán)水聯(lián)通改造工程由華東電力設(shè)計院有限公司設(shè)計,從二期4根DN3000循環(huán)水供水母管上各自引出4根DN2200聯(lián)通管,聯(lián)通管上設(shè)有隔離閥。二期#5機、#6機循環(huán)水管供一期#1機循環(huán)水,二期#3機、#4機循環(huán)水管供一期#2機循環(huán)水。每2根DN2200聯(lián)通管合并為1根DN2800循環(huán)水管,與一期原有循環(huán)水管道連接,同時停用一期循環(huán)水取水設(shè)施及廠內(nèi)循環(huán)水供水母管,并對管道進行封堵。考慮到系統(tǒng)運行的靈活性,在#4機與#5機之間設(shè)置聯(lián)通閥門接口。

  2.2電控方面

  嘉興電廠循環(huán)水系統(tǒng)聯(lián)通改造工程共加裝6個公用電動蝶閥,其中3號機循環(huán)水至2號機隔離閥電源取自3號機電動閥門柜,4號機循環(huán)水至2號機隔離閥電源取自4號機電動閥門柜,5號機循環(huán)水至1號機隔離閥電源取自5號機汽機電動閥門柜,6號機循環(huán)水至1號機隔離閥電源取自6號機汽機電動閥門柜,1、2號機循環(huán)水進水聯(lián)通閥A電源取自5號機汽機電動閥門柜,1、2號機循環(huán)水進水聯(lián)通閥B電源取自4號機重要電動閥門柜。這6個電動閥門均布置于室外,運行中電動頭容易進水、進潮氣,電動蝶閥存在誤動和拒動可能,給一期循環(huán)水系統(tǒng)帶來安全隱患。對6只電動頭加裝塑料膜,防止雨水侵蝕造成線路短路,同時規(guī)定在循環(huán)水公用閥門操作前送電,操作結(jié)束后再拉電,防止循環(huán)水公用閥門誤動。并且增設(shè)這6只電動閥門開信號消失大屏報警,及時提醒集控人員。

  3循環(huán)水運行方式

  嘉興電廠一、二期循環(huán)水技改后,系統(tǒng)聯(lián)通涉及6臺機組,機組循環(huán)水運行方式靈活性加大,可以實現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)跨機組、跨集控運行,但在異常情況下運行風(fēng)險也加大。必須對一、二期循環(huán)水系統(tǒng)聯(lián)通的運行方式作出規(guī)定,并限制相應(yīng)條件。

  3.1循環(huán)水大聯(lián)通運行方式

  采用8臺循環(huán)并列運行方式,即一、二期各機組循環(huán)水系統(tǒng)為全聯(lián)通,二期機組循環(huán)水系統(tǒng)全母管制供應(yīng)一期機組,1、2號機循環(huán)水進水母管聯(lián)通閥A、B開狀態(tài),6臺機組共用8臺循環(huán)水泵。根據(jù)海水溫度及機組負荷情況決定開4至8臺循環(huán)水泵。由于該運行方式涉及機組多,風(fēng)險增加,邏輯設(shè)置復(fù)雜,故慎重采用該運行方式。

  3.2循環(huán)水小聯(lián)通運行方式

  采用“4+4”運行方式,即二期機組循環(huán)水分別對1、2號機供應(yīng)循環(huán)水,進水母管聯(lián)通閥關(guān)閉,3、4號機循環(huán)水聯(lián)通供2號機,5、6號機循環(huán)水聯(lián)通供1號機。3臺機組共用4臺循環(huán)水泵,依據(jù)海水溫度及機組負荷情況開2至4臺循環(huán)水泵。2、3、4號機循環(huán)水與1、5、6號機循環(huán)水互為事故備用,在特定工況下經(jīng)安全評估后開啟聯(lián)通閥作大聯(lián)通運行。

  4安全性和經(jīng)濟性分析

  4.1安全性分析

  電廠一期、二期循環(huán)水系統(tǒng)聯(lián)通改造后,在2019.7.31安排進行夏季工況循環(huán)水運行試驗,采用小聯(lián)通運行方式,二期的#5、#6機組循環(huán)水聯(lián)通后給#1機組供循環(huán)水,采用三機四泵(循環(huán)水泵葉角90%)運行方式。

  5結(jié)論及展望

  (1)循環(huán)水系統(tǒng)聯(lián)通改造后,大幅降低一期廠用電率,取得了較好的節(jié)能減排效果,也為推動電廠穩(wěn)定有序和可持續(xù)性發(fā)展提供了技術(shù)支持。

  (2)消除了300MW機組循環(huán)水系統(tǒng)因循環(huán)水暖流、潮流等的改變所帶來的安全隱患。

  (3)此類循環(huán)水系統(tǒng)擴大單元制運行方式,在一些極端工況下(如循環(huán)水泵跳閘、凝汽器水側(cè)反沖洗等),需要不斷優(yōu)化循環(huán)水系統(tǒng)邏輯設(shè)置、合理協(xié)調(diào)運行方式,運行人員提高溝通協(xié)作意識。

  (4)開展多機組循環(huán)水系統(tǒng)調(diào)整及經(jīng)濟運行實驗并結(jié)合運行歷史數(shù)據(jù),對循環(huán)水系統(tǒng)冷端進行優(yōu)化調(diào)整,使電廠循環(huán)水聯(lián)通改造后系統(tǒng)運行進一步完善。

  參考文獻

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  作者:許海根1陳國杰1金楠2顧偉飛2

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