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        600MW機(jī)組用汽泵代替電泵啟停機(jī)組分析

        2014-07-09 19:10:24劉蘋徐壽友張驥張衛(wèi)軍
        山東工業(yè)技術(shù) 2014年22期

        劉蘋 徐壽友 張驥 張衛(wèi)軍

        摘 要:闡述了機(jī)組啟停使用電動給水泵的缺點(diǎn),使用汽動給水泵組的可行性,用汽泵代替電泵啟停機(jī)組的意義,以及需注意的問題。

        關(guān)鍵詞:機(jī)組啟停;電動給水泵;汽動給水泵;安全經(jīng)濟(jì)

        0 引言

        國投宣城發(fā)電有限責(zé)任公司#1機(jī)組給水系統(tǒng)為典型的配置:兩臺50%容量的汽動給水泵組和1臺30%容量的電動給水泵組。在機(jī)組啟停階段,電動給水泵系統(tǒng)在給水流量調(diào)節(jié)與使用方面有很大的靈活性,但是,電動給水泵系統(tǒng)相對復(fù)雜,故障率較高,由于其具有唯一性,一旦電動給水泵損壞,機(jī)組將很難順利實現(xiàn)啟停。而且電泵作為廠用電系統(tǒng)中功率最大的電機(jī),耗電量很大,用汽泵代替電泵啟停機(jī)組將大大減少購網(wǎng)電量,降低機(jī)組啟停成本?;谏鲜鲈颍覀儑L試機(jī)組啟停過程中使用汽動給水泵組,保持電泵作為備用。經(jīng)實踐完全可以實現(xiàn)只使用汽動給水泵組實現(xiàn)機(jī)組的停運(yùn)。機(jī)組啟動過程中的上水,冷、熱態(tài)沖洗完全只用汽前泵,啟動過程中盡量減少使用電泵的時間;使用汽動給水泵啟動,能獲得比電動給水泵啟動更好的經(jīng)濟(jì)效益;使用汽動給水泵啟動機(jī)組的可行性在2010年C修后的實踐中得到了一定的驗證。在保證機(jī)組安全的情況下,也為提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和可靠性提供了新的方法。

        1 機(jī)組啟停使用電泵方式的缺點(diǎn)

        1.1 電泵系統(tǒng)復(fù)雜,事故率高

        電動給水泵組由電動機(jī)、主給水泵、前置泵、液力耦合器、輔助油泵、冷油器、各冷卻水系統(tǒng)等組成。啟動電動給水泵前,需要做大量的輔助工作,投入冷卻水系統(tǒng),輔助有系統(tǒng),電泵電機(jī)測量絕緣及送電,電動給水系統(tǒng)的注水,投入機(jī)械密封水等工作。電動給水泵啟動之后,需要監(jiān)視電泵組大量的運(yùn)行參數(shù),同時增加了維護(hù)量。機(jī)組啟動起來后,仍然需要啟動汽動給水泵組,增加了啟機(jī)的工作量,也增加了事故率。

        1.2 電泵電機(jī)為6KV大功率電機(jī),啟動時增加其他輔機(jī)運(yùn)行的危險系數(shù)

        電泵電機(jī)額定功率8200KW,額定電流917A,啟動電流更大,在啟動瞬間使6KV A段電壓由6.42KV降至5.34KV(如下圖),如6KV A段母線電壓不高情況下,將降至更低,其他輔機(jī)由于母線電壓低,出力不足,聯(lián)鎖啟動備用設(shè)備,或者超電流運(yùn)行,甚者造成個別輔機(jī)跳閘,對機(jī)組的安全運(yùn)行存在一定威脅。

        1.3 使用電泵啟停,增大廠用電率和購網(wǎng)電量

        電泵額定電流917A,額定功率8200KW,電泵電流450A(平均電流),每小時耗電約4000度。使用電泵啟停機(jī)組將大大增加啟停成本,降低經(jīng)濟(jì)性。例如啟機(jī)時,用汽前置泵給鍋爐上水,汽前置泵額定電流為66.5A,額定功率560KW,正常給鍋爐上水電流為45A左右,兩泵電流相差10倍。

        2 用汽泵代替電泵啟停機(jī)組的可行性研究

        給水泵汽輪機(jī)有高、低壓兩個供汽汽源。正常工作時采用主機(jī)四級抽汽作為低壓汽源,當(dāng)?shù)蛪浩床荒軡M足鍋爐給水流量需要時,可自動切換為冷再熱蒸汽(高壓汽源)供汽,而由于小汽輪機(jī)高壓調(diào)門線性很差,不能滿足低負(fù)荷或機(jī)組啟停時對給水流量穩(wěn)定的要求。系統(tǒng)中還有一路來自輔助蒸汽系統(tǒng)的汽動給水泵調(diào)試用汽,可以利用這路蒸汽啟動、沖轉(zhuǎn)小汽機(jī)。 可見,要想實現(xiàn)無電泵啟停機(jī)組,首先解決的是小汽輪機(jī)汽源的問題。

        2.1 使用本機(jī)組輔助蒸汽汽源

        輔汽汽源有三路汽源:正常運(yùn)行時,用四段抽汽汽源;冷再熱蒸汽作為高壓備用汽源;啟機(jī)時,用啟動爐來汽。

        停機(jī)過程中,在負(fù)荷降至300MW以下時,及時切換小機(jī)低壓汽源源,由四段抽汽切換至輔汽,原因:一負(fù)荷降至300MW,四段抽汽壓力低于0.5Mpa,將影響小汽輪機(jī)的出力及調(diào)節(jié)的靈活性,二隨著負(fù)荷降低,機(jī)組運(yùn)行不安全因素增大,以防四段抽汽逆止門關(guān)閉,導(dǎo)致小汽輪機(jī)汽源失去而跳閘。所以及時將冷再蒸汽至輔汽投用,維持輔汽壓力穩(wěn)定,使小汽輪機(jī)低壓汽源壓力穩(wěn)定,進(jìn)而使汽泵出力穩(wěn)定。隨著負(fù)荷進(jìn)一步降低,監(jiān)視冷再壓力降低情況,及時開啟高低壓旁路,維持冷再壓力穩(wěn)定。

        2010年宣電小修后的啟機(jī),在主機(jī)沖轉(zhuǎn)后中速暖機(jī)時,才啟動電泵。因為,當(dāng)時啟動爐已經(jīng)停運(yùn),小機(jī)低壓汽源來自輔汽,輔汽由冷再供汽,為了確保小機(jī)的汽源壓力(汽泵出力),低旁的開度相對較小,暖機(jī)效果較差,此時才啟動電泵。當(dāng)時如果有啟動爐供汽或者#2機(jī)組(將來#2機(jī)組投產(chǎn)后)輔汽汽源,將能保證汽泵出力。

        2.2 使用啟動爐來汽

        在啟機(jī)過程中,由于本廠只有一臺機(jī)組,汽泵獲得初始汽源,只能來自啟動鍋爐。啟動爐供給輔汽,輔汽再供給小機(jī)供汽。

        2.3 使用鄰機(jī)輔汽汽源

        有兩臺以上機(jī)組時,輔汽汽源可以互為備用,能控制輔汽汽源壓力較為平穩(wěn),輔汽供汽穩(wěn)定。有兩臺以上機(jī)組,輔汽有鄰機(jī)備用,能完全實現(xiàn)無電泵啟停機(jī),比現(xiàn)在一臺機(jī)組無電泵啟停機(jī)少很多操作,增加啟停機(jī)安全系數(shù)。

        3 用汽泵代替電泵啟停機(jī)組的意義

        3.1 降低廠用電率,提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益

        我們宣電#1機(jī)組實現(xiàn)了不使用電泵停機(jī),每次停機(jī)啟動電泵時間至少為5小時。電泵空載電流230A左右,正常運(yùn)行平均電流按450A計算,可節(jié)電約2萬度。

        啟機(jī)時,用汽前置泵給鍋爐上水,汽前泵額定電流為66.5A,額定功率560KW,正常給鍋爐上水電流為45A左右,電泵額定電流917A,額定功率8200KW,電泵電流450A(平均電流)。兩泵電流相差10倍。在2010年C修之后的啟機(jī),鍋爐上水,冷熱態(tài)沖洗至大機(jī)沖轉(zhuǎn),均沒有啟動電泵,按最保守估計8小時計算,節(jié)省數(shù)萬度廠用電。啟動過程中在滿足機(jī)組要求的情況下,抬高冷再蒸汽壓力,盡早沖轉(zhuǎn)汽泵組,減少電泵運(yùn)行時間。

        3.2 提高機(jī)組啟停的靈活性

        機(jī)組啟動初期時,不使用電泵,而用汽前置泵上水、點(diǎn)火、冷態(tài)沖洗,汽泵進(jìn)行熱態(tài)沖洗,如有鄰機(jī)輔汽,可全程無電泵啟動,這樣增加機(jī)組啟動備用泵,為3臺即兩臺汽泵組,一臺電泵。機(jī)組啟停動時,電泵作為備用,一旦汽泵組出現(xiàn)故障,電泵啟動,不耽誤整個機(jī)組啟停。

        3.3 減少事故率,提高機(jī)組啟停的安全性可靠性

        電泵系統(tǒng)復(fù)雜,出現(xiàn)故障的幾率較大,使用汽泵代替電泵,使了電泵事故率下降,進(jìn)而避免了電泵一旦出現(xiàn)故障,延長啟機(jī)時間現(xiàn)象發(fā)生。也不像以前機(jī)組啟動時,完全依賴電泵,可以增加機(jī)組啟停靈活性與可靠性。

        4 利用汽泵代替電泵啟停機(jī)組需思考問題

        4.1 輔汽汽源的可靠性

        單機(jī)啟動時,輔助汽源來自啟動爐,對啟動爐安全穩(wěn)定運(yùn)行要求較高,啟動爐一旦出力不足或者啟動爐主蒸汽參數(shù)不合格,將終止不使用電泵啟動方式。如果啟動爐停止運(yùn)行,全靠冷再汽源帶動小機(jī),主機(jī)中速暖機(jī)很難實現(xiàn)。啟停機(jī)過程中,通過高低旁開度來控制冷再壓力進(jìn)而控制輔汽壓力,穩(wěn)定其壓力難度也較大,增加很多操作。輔汽壓力控制偏差大時,將嚴(yán)重影響汽泵出力,使給水流量突然增大或突然減少很多,造成爐側(cè)調(diào)整困難,也可能對小汽輪機(jī)造成一定傷害。

        如有兩臺機(jī)組,用鄰機(jī)輔汽供給本機(jī)輔汽,汽源有很好的保障與可靠性。

        4.2 機(jī)組啟動順序調(diào)整和水質(zhì)要求

        由于汽動給水泵啟動牽涉到的系統(tǒng)相對較多,機(jī)組啟動初期,一些系統(tǒng)與設(shè)備的投用順序應(yīng)有所調(diào)整。如開式水可推遲二至四小時啟動,更利于節(jié)電。但使用汽前泵上水水質(zhì)不合格時可能會造成汽泵機(jī)械密封卡澀,故凝結(jié)水系統(tǒng)沖洗必須按規(guī)程要求進(jìn)行,保證水質(zhì)合格。

        4.3 考驗運(yùn)行人員操作及事故處理能力

        利用汽泵代替電泵啟停機(jī)組,是在機(jī)組非設(shè)計方案下進(jìn)行的,在實際操作中,存在著一些非正常的工作條件,要求運(yùn)行無論對熱工邏輯,還是系統(tǒng)設(shè)備控制特性要非常清楚。對高低旁調(diào)整幅度及影響和再熱汽溫的控制心中有數(shù)。必須熟練掌握如機(jī)組啟停過程中汽泵跳閘,電泵聯(lián)啟或不聯(lián)啟等一系列事故處理方法。

        5 結(jié)束語

        利用汽泵代替電泵啟停機(jī)組,降低了廠用電率,減少了購網(wǎng)電量,提高經(jīng)濟(jì)效率和降低生產(chǎn)成本,是電廠節(jié)能的一個重要舉措。同時豐富了機(jī)組的啟停方式,減少了機(jī)組啟停時對電泵的依賴,提高機(jī)組啟停的靈活性和安全可靠性。

        參考文獻(xiàn):

        [1]國投宣電集控運(yùn)行規(guī)程[S].2010(08).

        [2]張海翔,660MW超臨界機(jī)組汽泵替代電泵啟動研究與應(yīng)用[J].沈陽工程學(xué)院學(xué)報,2010.

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