曾琦，李強，薛鵬

(華電新疆發(fā)電有限公司烏魯木齊熱電廠，新疆 烏魯木齊 830017)

0 引言

華電新疆烏魯木齊熱電廠一期建設(shè)規(guī)模為2臺330 MW亞臨界燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機組。該廠2臺汽輪機由上海汽輪機有限公司制造，該廠每臺機組的給水系統(tǒng)配置2×50%BMCR的汽動給水泵和1臺30%BMCR的電動調(diào)速給水泵。汽動給水泵組布置在汽機房，其運轉(zhuǎn)層標高為12.6 m，2臺給水泵汽輪機頭對頭布置。鍋爐給水泵為上海電力修造總廠有限公司制造，型號為FK6F32M，選用北京電力設(shè)備總廠生產(chǎn)的TGQ06/7－1型鍋爐給水泵汽輪機，采用雙汽源機型。給水泵汽輪機低壓汽源除了采用該機的四段抽汽外，還能利用高壓輔助蒸汽聯(lián)箱供汽，中壓汽源則采用了該機的再熱冷段蒸汽。因此，從實際出發(fā)，該廠給水泵汽輪機應(yīng)該有3路進氣汽源，這種設(shè)計安裝使得運行方式更加靈活。

在正常運行中，給水泵汽輪機采用的是該機的四段抽汽供汽，一旦給水泵汽輪機的低壓汽源壓力不能滿足機組需要時，給水泵汽輪機調(diào)門開度會自動逐漸增大以提高給水流量，當給水泵汽輪機調(diào)門開度超過50%時，進汽汽源會自動切換為再熱冷段供汽，由于切換屬于內(nèi)切，擾動很小，因此，給水流量不會大幅度變化，保證向鍋爐連續(xù)不斷供水。

該廠配備的電動調(diào)速給水泵，采用液力偶合器調(diào)節(jié)，最大工作流量可滿足30%BMCR，配置3 600 kW驅(qū)動電動機。

1 改進的必要性

1.1 電動給水泵上水方式

2種給水泵相比較，除原動機不同外，其他系統(tǒng)的連接和布置完全一樣。2臺給水泵汽輪機與1臺電動給水泵并聯(lián)布置，保證鍋爐給水供給。在機組啟動及停止過程中，鍋爐上水的傳統(tǒng)方式一般為電動給水泵上水。新疆華電烏魯木齊熱電廠在調(diào)試期間，為了更加安全穩(wěn)定，一直采用電動給水泵上水，機組并網(wǎng)帶上負荷以后，在負荷70 MW時，啟動1臺汽動給水泵運行，在負荷150 MW時，啟動第2臺汽動給水泵運行。在給水泵汽輪機沖動前，至少保證沖轉(zhuǎn)汽源壓力在0.3 MPa以上暖給水泵汽輪機，轉(zhuǎn)速達到3100r/min時，汽動給水泵才能帶上負荷，時間至少在1h以上，當2臺汽動給水泵并列運行穩(wěn)定后，停止電動給水泵運行，以做備用。這樣，不但影響了機組加負荷，還增加了廠用電率。

1.2 建議改進上水方式

在整個上水過程以及機組并網(wǎng)帶負荷過程中，在機組停運后，在鍋爐上水過程中，一直采用汽動給水泵或汽動給水泵前置泵進行鍋爐上水。進入生產(chǎn)期以來，隨著對設(shè)備運行特性的掌握及其對運行工況的了解，挖掘設(shè)備潛能，以達到節(jié)能降耗之目的，在機組啟動及停止后，建議采用汽動給水泵為鍋爐上水，以節(jié)約能耗。

1.3 2種方式的優(yōu)、缺點比較

傳統(tǒng)上水方式操作簡單，啟、停時間短，但廠用電消耗較大。汽動給水泵上水操作復雜，啟、停用時間較長，但廠用電消耗小。經(jīng)綜合比較，采用汽動給水泵上水的效益較為明顯，建議采用。

2 改進方案

(1)在機組全冷態(tài)啟動過程中，冬季上水時間約4 h，夏季上水時間約2 h。在此階段，鍋爐給水可采用靜壓上水或啟動給水泵汽輪機前置泵上水。

(2)根據(jù)新疆華電烏魯木齊熱電廠的實際情況，鍋爐點火、升溫升壓、沖轉(zhuǎn)定速并網(wǎng)計劃用時6～7 h，在此階段，可以啟動汽動給水泵進行鍋爐上水。

(3)機組并網(wǎng)后，接待負荷至100 MW，需時約1 h，在此階段，采用汽動給水泵為鍋爐上水。

(4)在機組滑停階段，采用汽動給水泵為鍋爐上水。發(fā)電動機解列后，停止汽動給水泵運行，后期鍋爐汽包補水，可采用給水泵汽輪機前置泵上水方式。

(5)備用機組的給水泵汽輪機啟動，在全廠2臺機組全部停運的情況下，采用啟動鍋爐供汽至高壓輔助蒸汽聯(lián)箱，再由高壓輔助蒸汽聯(lián)箱供汽至給水泵汽輪機，給水泵汽輪機沖轉(zhuǎn)帶動汽動給水泵，根據(jù)鍋爐上水要求，調(diào)整給水泵汽輪機轉(zhuǎn)速為鍋爐上水。

(6)在全廠有1臺機組運行的情況下，采用鄰機的汽源供至該機的高壓輔助蒸汽聯(lián)箱，再由高壓輔助蒸汽聯(lián)箱供汽至給水泵汽輪機，給水泵汽輪機沖轉(zhuǎn)帶動汽動給水泵，根據(jù)鍋爐上水要求，調(diào)整給水泵汽輪機轉(zhuǎn)速為鍋爐上水。

3 方案實施、人員組織及實踐實例

為確保改進方案的可靠實施，發(fā)電運行部組織了有經(jīng)驗、操作技能水平高的值班員進行方案的初次具體實施，為改進方案提供了良好的組織措施及技術(shù)保障。

2009年11月15日，#1機組冷態(tài)啟動，采用電動給水泵上水至負荷250 MW，停止電動給水泵運行，共用時14.9 h。2010－04－28，#1機組冷態(tài)啟動，00:50，啟動1－1給水泵汽輪機前置泵給鍋爐上水，04:30，鍋爐汽包上至點火水位。

08:55，鍋爐投入微油點火，09:20，啟動1－1給水泵汽輪機為鍋爐上水。

14:00，汽輪機沖轉(zhuǎn)條件滿足，掛閘沖轉(zhuǎn)。

16:20，機組轉(zhuǎn)速升至3000 r/min。

16:40，#1機組并網(wǎng)。

18:50，#1機組負荷107 MW，給水倒主路運行。

19:20，負荷155 MW，1－1給水泵汽輪機汽源由高輔供倒為本機供。

18:50，負荷170 MW，啟動1－2給水泵汽輪機運行。

20:55，負荷250 MW。

經(jīng)統(tǒng)計，從鍋爐上水，至負荷接帶至250 MW，共用時 15.2 h。

4 實踐過程的難點與解決方法

在采用汽動給水泵上水的實踐過程中，在機組負荷90～100 MW時，鍋爐需要進行主給水旁路與主路的切換，在切換過程中，汽動給水泵的跟蹤較遲緩。這是目前采用汽動給水泵全過程開機中的一個難點。新疆華電烏魯木齊熱電廠技術(shù)人員經(jīng)過分析認為，在采用電動給水泵切換時，鍋爐水位較穩(wěn)定，主要是因為電動給水泵跟蹤快，勺管開度一提，給水流量能瞬間提高，可快速滿足鍋爐給水流量的需要。因此，在使用電動給水泵切換時，汽包水位一般放到－30～－50 mm，這樣切換后，汽包水位會出現(xiàn)上升，然后再通過降低勺管開度，穩(wěn)定汽包水位。而汽動給水泵的調(diào)節(jié)性能較電動給水泵差，具有一定的滯后性。因此，在短時間內(nèi)流量不會突然上升，以滿足切換過程中的水位擾動。為了解決這一問題，通過幾次試驗，新疆華電烏魯木齊熱電廠技術(shù)人員建議在用主給水切換過程中，保持汽包水位在0～10 mm，切換完后，汽包水位基本能維持在－20～－30 mm，此時汽動給水泵的調(diào)節(jié)性能的滯后性也逐漸減小，水位能夠及時穩(wěn)定下來。目前，新疆華電烏魯木齊熱電廠技術(shù)人員針對這一情況做進一步的研究，力求將汽包水位的擾動降至最小。改進方案實施后，對綜合效益計算進行了比對。

(1)根據(jù)實際統(tǒng)計，當采用傳統(tǒng)方式上水時，從冷態(tài)上水開始，至機組負荷250 MW，停止電動給水泵運行，用時14.9 h，消耗廠用電53640 kW·h。

(2)當采用汽動給水泵代替電動行為給水泵上水時，同樣冷態(tài)啟動，共用時15.2 h，給水泵汽輪機前置泵耗電3648kW·h，從啟動至負荷250MW，做功用蒸汽量累計49.4 t。

(3)用電動給水泵上水方式耗電，按該廠上網(wǎng)電價計算，共13365元。

(4)用汽動給水泵上水方式，前置泵耗電，按新疆華電烏魯木齊熱電廠上網(wǎng)電價計算，共912元;給水泵汽輪機汽耗，折算成電量10040.6 kW·h，按新疆華電烏魯木齊熱電廠上網(wǎng)電價計算，共2 510.15元。合計3422.15元。

(5)在冷態(tài)開機過程中，采用汽動給水泵上水方式，可節(jié)約9942.85元。

(6)冷態(tài)啟動全過程采用汽動給水泵上水的優(yōu)點是節(jié)油，因為按傳統(tǒng)方式，負荷70 MW啟動1臺汽動給水泵，150 MW后啟動第2臺汽動給水泵，2臺給水泵汽輪機并列運行穩(wěn)定后，負荷大于150 MW，鍋爐開始撤油槍。1臺給水泵汽輪機從暖管、掛閘、沖轉(zhuǎn)、暖機、帶負荷過程最少需要60 min，2臺給水泵汽輪機就需要2 h的時間，在這2 h內(nèi)，鍋爐仍然處于投油狀態(tài)。因此，冷態(tài)啟動全過程采用汽動給水泵上水還能節(jié)約時間約2 h。根據(jù)新疆華電烏魯木齊熱電廠每次開機投油情況，為了盡快帶到?jīng)_轉(zhuǎn)參數(shù)，一般采用4支微油加上中層的1支大油槍，2 h共耗油約4.4 t(每支小油槍處理量為75 kg/t，大油槍1.9 t/h)，而新疆華電烏魯木齊熱電廠使用為#0柴油，每噸價格為6600元。折算下來總共節(jié)約29040元。

(7)另外，在機組啟動過程中，若采用電動給水泵上水負荷最多只能帶到100 MW，而采用汽動給水泵則可以直接將負荷帶到150 MW，從而免去了中間2 h的沖給水泵汽輪機時間，可以多發(fā)電量100 MW，按0.235元/(kW·h)計算，可產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益23500元。

(8)從每次節(jié)電、節(jié)油、多發(fā)電量來計算約為58500元，按照新疆華電烏魯木齊熱電廠2臺機組1年啟動8次計算，1年能產(chǎn)生的經(jīng)濟效益可達468000元左右。

5 結(jié)束語

通過此次改進方案的實施，取得了一定的成果。改進方案的實施，開拓了技術(shù)人員思路，能夠根據(jù)新設(shè)備的特點，進行探索，以找出更為合適的改進方案。

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