楊翔勝+朱賀+徐振誼

摘 要： 本文針對(duì)M701F4型燃機(jī)“一拖一”多軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組閉式水系統(tǒng)能耗較大的問(wèn)題，對(duì)閉式水系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能分析，并提出優(yōu)化措施，以供大家一同探討。

關(guān)鍵詞： 聯(lián)合循環(huán)；閉式水；節(jié)能；優(yōu)化

1 引言

某電廠(chǎng)現(xiàn)有兩套額定功率為460MW的M701F4型燃機(jī)“一拖一”多軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，每套機(jī)組配置1臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)、1臺(tái)汽輪機(jī)、1臺(tái)余熱鍋爐和2臺(tái)發(fā)電機(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)布置形式為雙軸，額定轉(zhuǎn)速3000r/min。該廠(chǎng)兩套機(jī)組自2014年9月建投產(chǎn)以來(lái)，閉式水系統(tǒng)一直存在能耗較高的問(wèn)題，影響廠(chǎng)用電率。因?yàn)橥懂a(chǎn)時(shí)機(jī)組為新型機(jī)組，國(guó)內(nèi)并沒(méi)有更多先進(jìn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，所以在投產(chǎn)后兩年多的運(yùn)行時(shí)間里，該廠(chǎng)技術(shù)人員一直對(duì)閉式水系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能分析，積累了較多有效的節(jié)能措施，現(xiàn)將節(jié)能分析及優(yōu)化措施進(jìn)行總結(jié)梳理，對(duì)今后的同類(lèi)型機(jī)組的運(yùn)行具有一定的借鑒意義。

2 設(shè)備概況

該廠(chǎng)兩套機(jī)組閉式水系統(tǒng)均采用水質(zhì)較好的除鹽水或者凝結(jié)水補(bǔ)水，經(jīng)閉式水泵升壓，水水熱交換器換熱后，供水至燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)、余熱鍋爐及發(fā)電機(jī)各輔助設(shè)備，直接或者間接帶走各輔助設(shè)備產(chǎn)生的熱量，保證輔助設(shè)備安全運(yùn)行。冷卻輔助設(shè)備后的閉式水回到閉式水泵進(jìn)口，形成一個(gè)循環(huán)。兩套機(jī)組的閉式水系統(tǒng)之間設(shè)置有兩個(gè)聯(lián)絡(luò)電動(dòng)閥。

每套機(jī)組閉式水系統(tǒng)分別配置一臺(tái)變頻器，兩臺(tái)閉式水泵，運(yùn)行方式為：一用一備。閉式水泵為單級(jí)雙吸水平中分臥式離心泵，其參數(shù)如下：流量：1980 m3/h， 揚(yáng)程 53m，機(jī)械密封轉(zhuǎn)速：1245 r/min，電動(dòng)機(jī)端看為順時(shí)針轉(zhuǎn)向，必須汽蝕余量：5m，效率：90% 。閉式水泵電機(jī)參數(shù)如下：400kW，6000V， 1486 r/min，額定電流：46.3A。

3 節(jié)能分析及優(yōu)化措施

3.1 單套機(jī)組運(yùn)行，另一套機(jī)組備用時(shí)，閉式水系統(tǒng)母管制運(yùn)行

在兩套機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，每套機(jī)組閉式水系統(tǒng)彼此單獨(dú)運(yùn)行。在單套機(jī)組運(yùn)行，另一套機(jī)組備用時(shí)，備用機(jī)組閉式水相關(guān)用戶(hù)如燃機(jī)潤(rùn)滑油、密封油系統(tǒng)等仍需要冷卻水，閉式冷卻水不能中斷，所以閉式水泵仍需運(yùn)行。但此時(shí)兩套機(jī)組的閉式水系統(tǒng)單獨(dú)運(yùn)行的話(huà)，其經(jīng)濟(jì)性較母管制運(yùn)行較差，母管制運(yùn)行閉式泵電流可比單獨(dú)運(yùn)行降低約2A，所以單套機(jī)組運(yùn)行，另一套機(jī)組備用時(shí)，停運(yùn)備用機(jī)組閉式水泵，打開(kāi)兩套機(jī)組的閉式水系統(tǒng)之間的兩個(gè)聯(lián)絡(luò)電動(dòng)閥，使閉式水系統(tǒng)轉(zhuǎn)為母管制運(yùn)行較為經(jīng)濟(jì)。

3.2降低閉式水泵出口壓力

在投產(chǎn)初期，該廠(chǎng)閉式水泵出口壓力設(shè)定值沿用調(diào)試單位給出的0.4Mpa，閉式水泵電機(jī)的電流約為19.8A，后面技術(shù)人員經(jīng)過(guò)對(duì)各輔助設(shè)備用戶(hù)的相關(guān)參數(shù)分析，大膽假設(shè)，小心論證，在確保機(jī)組安全運(yùn)行的情況下進(jìn)行一系列的試驗(yàn)，在同一條件下逐步將母管壓力降至0.31Mpa，發(fā)現(xiàn)均滿(mǎn)足各輔助設(shè)備用戶(hù)對(duì)冷卻水的需求，現(xiàn)該廠(chǎng)已將設(shè)定值改為0.31Mpa。降壓運(yùn)行后閉式水泵電機(jī)電流降至11.8A，節(jié)能效果顯著。

3.3關(guān)小燃機(jī)發(fā)電機(jī)氫冷器冷卻水進(jìn)口電動(dòng)閥

由于燃機(jī)發(fā)電機(jī)氫冷器冷卻水進(jìn)口電動(dòng)閥全開(kāi)是滿(mǎn)足燃機(jī)發(fā)電機(jī)在最極端的環(huán)境溫度且燃機(jī)滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)設(shè)計(jì)的，但機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，一般很少運(yùn)行在極端工況。當(dāng)燃機(jī)發(fā)電機(jī)氫冷器冷卻水進(jìn)口電動(dòng)閥全開(kāi)，冷氫溫度一般都低于46℃的額定溫度，2016年度最高溫度僅為43.9℃。在環(huán)境溫度較低（閉式水溫也相應(yīng)較低）時(shí)，冷氫溫度更遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于46℃，可見(jiàn)冷卻水量是過(guò)量很多的，并不經(jīng)濟(jì)。所以正常運(yùn)行時(shí)，可根據(jù)實(shí)際的環(huán)境溫度和燃機(jī)負(fù)荷，關(guān)小燃機(jī)發(fā)電機(jī)氫冷器冷卻水進(jìn)口電動(dòng)閥，靈活調(diào)節(jié)冷卻水量，從而降低閉式水泵電流，降低能耗。以下為其中一組將燃機(jī)發(fā)電機(jī)氫冷器冷卻水進(jìn)口電動(dòng)閥由全開(kāi)關(guān)小至18%的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

在燃機(jī)發(fā)電機(jī)氫冷器冷卻水進(jìn)口電動(dòng)閥關(guān)小至18%，相同負(fù)荷下運(yùn)行2h后，發(fā)電機(jī)冷氫溫度僅升高了1.14℃，仍遠(yuǎn)低于額定溫度，可見(jiàn)冷卻水的減少量對(duì)發(fā)電機(jī)冷氫溫度影響不大，電流卻降低了0.77A。

3.4 關(guān)小燃機(jī)潤(rùn)滑油冷油器水側(cè)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥

燃機(jī)潤(rùn)滑油冷油器在油側(cè)有一個(gè)潤(rùn)滑油溫度控制閥，通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入冷油器的潤(rùn)滑油流量來(lái)控制油溫。同時(shí)在冷油器閉式水側(cè)也有一個(gè)氣動(dòng)調(diào)閥調(diào)節(jié)閉式水流量。投產(chǎn)初期機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)是冷油器閉式水側(cè)氣動(dòng)調(diào)閥一直保持在100%左右開(kāi)度，而冷油器油側(cè)溫度控制閥開(kāi)度在45%（冷油器旁路開(kāi)度）左右，即很大一部分的冷卻水在冷油器只是被旁通掉，并沒(méi)有冷卻潤(rùn)滑油，所以最理想的狀況是通過(guò)調(diào)節(jié)冷油器閉式水側(cè)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，使油器油側(cè)溫度控制閥開(kāi)度在0%。優(yōu)化后，現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)是冷油器閉式水側(cè)氣動(dòng)調(diào)閥一直保持在30%左右開(kāi)度，而冷油器油側(cè)溫度控制閥開(kāi)度在15%左右，走旁路的閉式冷卻水量大大減小，閉式水泵電機(jī)電流明顯減小，節(jié)能效果明顯。

3.5單套機(jī)組運(yùn)行，另一套機(jī)組備用時(shí)，關(guān)閉鍋爐側(cè)閉式水進(jìn)口手動(dòng)閥及鍋爐化學(xué)取樣手動(dòng)閥

在單套機(jī)組運(yùn)行，另一套機(jī)組備用時(shí)，備用機(jī)組閉式水由運(yùn)行機(jī)組供水，但備用機(jī)組鍋爐沒(méi)有運(yùn)行設(shè)備，不需閉式冷卻水；另外，機(jī)組備用時(shí)，在鍋爐無(wú)壓的狀態(tài)下，鍋爐化學(xué)取樣裝置同樣不需要閉式冷卻水，所以在在單套機(jī)組運(yùn)行，另一套機(jī)組備用時(shí)，關(guān)閉備用機(jī)組鍋爐側(cè)閉式水進(jìn)口手動(dòng)閥及鍋爐化學(xué)取樣手動(dòng)閥，減少閉式水流量，降低閉式水泵電機(jī)電流。采取該措施后，閉式水泵電流約降1A，節(jié)能效果明顯。

4 結(jié)束語(yǔ)

降低M701F4型燃機(jī)“一拖一”多軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組閉式水系統(tǒng)能耗，需多管齊下，嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能優(yōu)化措施，才能真正降低閉式水系統(tǒng)的能耗，才能在發(fā)電廠(chǎng)目前日益嚴(yán)峻的降本增效的形勢(shì)下發(fā)揮作用。隨著M701F4型燃機(jī)“一拖一”多軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組在我國(guó)投運(yùn)的機(jī)組逐年增多，對(duì)M701F4型燃機(jī)“一拖一”多軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組閉式水系統(tǒng)節(jié)能分析及優(yōu)化措施的總結(jié)，對(duì)今后的同類(lèi)型機(jī)組閉式水系統(tǒng)的節(jié)能工作具有很好的參考價(jià)值?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]牛火平 余明.2×460MW燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電機(jī)組機(jī)務(wù)運(yùn)行規(guī)程.中海油珠海天然氣發(fā)電有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn).2017.

[2]蔡青春.大型燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備與運(yùn)行：機(jī)務(wù)分冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.