肖承明

(國電黃金埠發(fā)電有限公司，江西 余干 335101)

1 機(jī)組概況

國電黃金埠發(fā)電有限公司裝設(shè)2臺(tái)650 MW發(fā)電機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組配置了2臺(tái)長沙水泵廠生產(chǎn)的96LKXA－25型離心式循環(huán)水泵，其設(shè)計(jì)流量為9.50/13.72 m3/s，揚(yáng)程為 28.3/22.1 m，轉(zhuǎn)速為 372 r/min，設(shè)計(jì)運(yùn)行方式為冬季1臺(tái)機(jī)組配1臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行，夏季2臺(tái)機(jī)組配3臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行。為了響應(yīng)國家節(jié)能減排的號召，降低機(jī)組的廠用電率，2008年10月，該公司利用#2機(jī)組大修的機(jī)會(huì)，對C循環(huán)水泵電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了變極改造，2009年3月，利用#1機(jī)組大修的機(jī)會(huì)，對A，B循環(huán)水泵進(jìn)行了變極改造。該公司循環(huán)水泵電動(dòng)機(jī)原極數(shù)為16極，經(jīng)改造后極數(shù)變?yōu)?8極，改造完成后，該公司實(shí)行循環(huán)水泵優(yōu)化運(yùn)行方案，每年10月開始基本采用單機(jī)單臺(tái)低速循環(huán)水泵運(yùn)行的方式，直到次年4月中旬才轉(zhuǎn)為單機(jī)單臺(tái)高速循環(huán)水泵運(yùn)行方式。低速泵持續(xù)運(yùn)行時(shí)間約為半年，低速循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)投入凝汽器膠球清洗裝置后，膠球收球率低至50%以下，凝汽器得不到有效清洗，凝汽器端差居高不下。

2 膠球清洗裝置

該公司#1，#2機(jī)組凝汽器膠球清洗系統(tǒng)由上海達(dá)極水技術(shù)工程有限公司配套、德國達(dá)極公司生產(chǎn)。主要是借助水流的作用將大于凝汽器鋼管內(nèi)徑的海綿膠球擠進(jìn)凝汽器鋼管，對凝汽器鋼管進(jìn)行擦洗，維持凝汽器鋼管內(nèi)壁清潔，保證凝汽器設(shè)計(jì)換熱效率不下降，從而保證凝汽器的端差和汽輪機(jī)排汽壓力在規(guī)定的范圍內(nèi);同時(shí)避免凝汽器鋼管內(nèi)壁腐蝕，改善運(yùn)行條件，延長機(jī)組壽命。

主要技術(shù)參數(shù):廠家設(shè)計(jì)收球率，95%，膠球投入系統(tǒng)后1個(gè)月內(nèi)不更換;收球網(wǎng)，開關(guān)型油缸驅(qū)動(dòng)，出、入口管規(guī)格為DN 2 400;收球網(wǎng)網(wǎng)板，隔柵型，隔柵間隙為7 mm;運(yùn)行水阻壓力，＜3 000 Pa;膠球泵流量，10～25 kg/s;出口壓力，110～140 kPa;膠球規(guī)格，?26 mm，冬季流量較低時(shí)采用? 25 mm的膠球;凝汽器鋼管規(guī)格，? 25 mm ×0.5 mm。

3 低速循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)膠球裝置收球率低的原因分析

由于低速循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)出口壓力只有0.16 MPa，循環(huán)水流量減少較多，循環(huán)水進(jìn)入凝汽器的進(jìn)、出水差壓下降至0.02 MPa，高速循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)出口壓力為0.17 MPa，凝汽器循環(huán)水進(jìn)、出水差壓達(dá)到0.03 MPa。低速泵運(yùn)行投入凝汽器膠球清洗裝置時(shí)因進(jìn)、出水差壓偏小，水動(dòng)力不足以推動(dòng)膠球進(jìn)入比膠球直徑小1mm的鋼管內(nèi)流動(dòng)，部分膠球不能順暢通過凝汽器鋼管而卡在凝汽器鋼管內(nèi)或停留在凝汽器水室中，順暢通過凝汽器鋼管的膠球數(shù)量下降。隨著膠球的不斷循環(huán)，越來越多的膠球卡在鋼管內(nèi)或停留在凝汽器水室中，造成膠球裝置收球率很低;同時(shí)，因部分凝汽器鋼管內(nèi)沒有得到膠球的清洗，凝汽器清洗效果達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 提高凝汽器膠球收球率的對策

4.1 對策

投運(yùn)膠球裝置前增啟1臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行。增啟循環(huán)水泵后循環(huán)水母管壓力達(dá)到0.18 MPa，凝汽器循環(huán)水進(jìn)、出水差壓達(dá)到0.05 MPa，膠球應(yīng)能順暢地通過凝汽器鋼管。2011年3月按照這種方式試投膠球清洗裝置，收球率達(dá)到99%以上，效果極佳;但膠球清洗裝置投運(yùn)1次需要4h左右，期間增啟的循環(huán)水泵要一直運(yùn)行，膠球清洗裝置停運(yùn)后方可停止增啟的循環(huán)水泵。增啟的循環(huán)水泵按低速泵功率為3000 kW計(jì)算，每次投運(yùn)膠球清洗裝置要多耗電12 MW·h，按每5 d投運(yùn)1次膠球清洗裝置計(jì)算，每月投運(yùn)6次多耗電72 MW·h，發(fā)電廠用電率會(huì)有所升高。在沒有想到更好的辦法以前，2011年3月和4月采用了這種方法投運(yùn)凝汽器膠球清洗裝置，在此期間，清洗效果良好，凝汽器端差降到了設(shè)計(jì)值4.95℃以下。

4.2 新方法探索

2011年10月，隨著環(huán)境溫度的下降，該公司循環(huán)水泵又轉(zhuǎn)為低速泵運(yùn)行，該公司發(fā)電部設(shè)想在低速循環(huán)水泵運(yùn)行期間采取關(guān)小凝汽器單側(cè)循環(huán)水流道出水門的方式，提高正常側(cè)循環(huán)水流道的進(jìn)、出水差壓，使正常側(cè)循環(huán)水流道的流動(dòng)狀態(tài)達(dá)到高速循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)的流動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)投入正常側(cè)循環(huán)水流道的膠球清洗裝置運(yùn)行，可達(dá)到良好的清洗效果和較高的膠球收球率。2011－10－19，在#2機(jī)組320 MW負(fù)荷工況下做了1次運(yùn)行中關(guān)小凝汽器A流道循環(huán)水出水電動(dòng)門的試驗(yàn)，其數(shù)據(jù)見表1。

根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)場情況分析如下:

(1)試驗(yàn)過程中循環(huán)水A流道出水電動(dòng)蝶閥最小關(guān)至20°，在關(guān)小過程中，循環(huán)水管道及凝汽器設(shè)備沒有發(fā)生異常振動(dòng)，表明該操作使循環(huán)水系統(tǒng)流體改變流動(dòng)阻力后不會(huì)對系統(tǒng)產(chǎn)生安全影響，具有可操作性。

(2)在循環(huán)水A流道出水電動(dòng)蝶閥由90°關(guān)小至60°的過程中，機(jī)組的所有參數(shù)都沒有發(fā)生變化，可采用連續(xù)關(guān)小的方式操作，關(guān)小到60°以后宜采用間斷操作的方式。

(3)循環(huán)水A流道出水電動(dòng)蝶閥關(guān)至40°以下并繼續(xù)關(guān)小時(shí)參數(shù)變化較敏感，每關(guān)小5°應(yīng)停留一段時(shí)間，可使參數(shù)穩(wěn)定。

(4)在試驗(yàn)過程中，循環(huán)水A流道出水電動(dòng)蝶閥關(guān)至40°時(shí)真空度未發(fā)生變化，此時(shí)循環(huán)水B流道進(jìn)、出水差壓上升至0.03 MPa并穩(wěn)定，已接近單臺(tái)高速泵運(yùn)行時(shí)的差壓(查歷史趨勢，單機(jī)單臺(tái)高速泵運(yùn)行時(shí)循環(huán)水 A/B流道的進(jìn)、出水差壓為0.03～0.04 MPa)，是投入 B 流道膠球清洗裝置運(yùn)行較理想的狀態(tài)點(diǎn)。

(5)在試驗(yàn)過程中，循環(huán)水A流道出水電動(dòng)蝶閥關(guān)小后該側(cè)循環(huán)水流道進(jìn)、出水差壓逐漸減少，關(guān)到40°時(shí)差壓為零，表明在這種狀態(tài)下A流道不宜投運(yùn)膠球清洗裝置，否則，收球率將極低。

機(jī)組負(fù)荷在350 MW以下時(shí)，建議將凝汽器單側(cè)循環(huán)水出水電動(dòng)蝶閥關(guān)至35°～40°，停留投入另一側(cè)循環(huán)水流道膠球清洗裝置運(yùn)行，此時(shí)對機(jī)組真空度基本上沒有影響，即使在操作過程中凝汽器單側(cè)循環(huán)水出水門全關(guān)了也有單側(cè)凝汽器在運(yùn)行，不會(huì)影響機(jī)組的安全運(yùn)行。

5 關(guān)小單側(cè)循環(huán)水流道出水門試驗(yàn)效果檢驗(yàn)

對關(guān)小單側(cè)循環(huán)水流道出水門試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析后，2011－10－20 T 23:20，該公司將#2機(jī)組循環(huán)水B流道出水門關(guān)小至35°，投運(yùn)循環(huán)水A流道膠球清洗裝置1次，清洗70 min，收球150 min;2011－10－24白班，聯(lián)系檢修人員對#2機(jī)組循環(huán)水A流道裝球室清點(diǎn)膠球1次，存球950個(gè)，原存球?yàn)?000個(gè)，計(jì)算膠球投運(yùn)收球率為95%，基本滿足要求。

表1 運(yùn)行中關(guān)小A流道循環(huán)水出水電動(dòng)門的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

6 采取對策后的效果

2011年3月以來，該公司高度重視凝汽器膠球收球律率低這一經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，成立了攻關(guān)小組，先后摸索出增啟循環(huán)水泵和關(guān)小凝汽器單側(cè)循環(huán)水出水電動(dòng)門的方法，取得了較好的效果，年度凝汽器膠球平均收球率達(dá)到了95%以上，凝汽器鋼管的清潔度得到了保證，與2010年相比，凝汽器端差下降明顯，對比數(shù)據(jù)見表2。

表2 2011年凝汽器端差完成情況及對發(fā)電煤耗的影響

按各月平均值計(jì)算，2011年4—12月凝汽器端差與2010年相比下降1.24℃。按600 MW機(jī)組技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與發(fā)電煤耗敏感性分析，凝汽器端差每下降1℃煤耗下降0.66 g/(kW·h)，可降低供電煤耗0.82 g/(kW·h);按1個(gè)年度計(jì)算，煤耗可下降1.00 g/(kW·h)，按全年發(fā)電量60億 kW·h、標(biāo)煤單價(jià)1000元/t計(jì)算，全年可節(jié)約發(fā)電成本600萬元，節(jié)能效果十分可觀，可為其他電廠膠球清洗裝置的運(yùn)行調(diào)整提供參考。

［1］郭立斌.提高凝汽器膠球清洗裝置收球率的措施［J］.華電技術(shù)，2009，31(5):57－58.

［2］邵飛躍.進(jìn)口350 MW機(jī)組凝汽器膠球清洗系統(tǒng)改造［J］.華電技術(shù)，2008，30(8):41 －43.