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        燃機(jī)FGH防超壓改造研究

        2018-02-06 03:09:09唐素景
        機(jī)電信息 2018年3期
        關(guān)鍵詞:壓閥燃機(jī)給水泵

        唐素景

        (晉能電力集團(tuán)有限公司嘉節(jié)燃?xì)鉄犭姺止荆轿魈?30032)

        0 引言

        目前,北方城市為保障冬季采暖供熱、同時減少供熱帶來的環(huán)保問題,大部分會選擇投資建設(shè)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組項(xiàng)目。太原市建成了全國首臺燃?xì)饪绽錂C(jī)組,規(guī)模為燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組2×298 MW+蒸汽輪發(fā)電機(jī)組1×264 MW,總裝機(jī)容量達(dá)到860 MW。某公司承擔(dān)了太原市南部地區(qū)約1 400萬m2集中供熱面積的供熱任務(wù),在該類型機(jī)組建成后,一般會采用不同的技改方案進(jìn)行節(jié)能增效改造。

        目前主要有下面這些改造方法:

        (1)有的電廠針對燃機(jī)電廠的節(jié)能優(yōu)化調(diào)度采用了等微增率法[1],將國內(nèi)兩臺典型燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組在考慮不同環(huán)境溫度條件下進(jìn)行了分析,該結(jié)果對于指導(dǎo)燃機(jī)電廠的優(yōu)化運(yùn)行具有重要的參考價值;

        (2)也有電廠對4臺凝結(jié)水泵電機(jī)進(jìn)行變頻改造[2],采用一拖一方案,通過降低電動機(jī)的轉(zhuǎn)速來降低水泵揚(yáng)程,消除水泵出口調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損失,提高了經(jīng)濟(jì)效益,達(dá)到了節(jié)能效果;

        (3)還有針對西門子系統(tǒng)提出了液壓間隙優(yōu)化系統(tǒng)改造[3],對燃機(jī)效率和負(fù)荷均具有明顯的提升效果;

        (4)為解決某9E燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)電廠油改氣后余熱鍋爐排煙溫度偏高的問題[4],通過對各關(guān)鍵環(huán)節(jié)的優(yōu)化設(shè)計(jì),提出增設(shè)凝結(jié)水加熱器系統(tǒng)的技術(shù)方案;

        (5)還有諸如根據(jù)6FA型燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的生產(chǎn)實(shí)際[5],論證了6FA型燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組主、輔機(jī)設(shè)備運(yùn)行方式優(yōu)化、節(jié)能改造及加強(qiáng)管理對獲得節(jié)能效果、降低運(yùn)營成本的重要作用,總結(jié)了6FA型燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組在節(jié)能降耗上具有廣泛適用性的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。

        1 燃料加熱器原配置造成的危害

        一般每臺燃機(jī)設(shè)有一套燃料加熱器(Fuel Gas Heater,F(xiàn)GH),用它將燃?xì)饧訜岬叫枰臏囟群蠊┙o燃機(jī),預(yù)熱后的燃?xì)庥兄谌剂系娜紵推骄鼰釡囟鹊奶岣?,最終達(dá)到提高效率的目的。燃?xì)鉁囟忍蜁r,不僅降低了燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性,而且會使燃機(jī)燃燒變得不穩(wěn)定,NOx的排放增大;燃?xì)鉁囟忍邥r,雖然聯(lián)合循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性變好了,但NOx的排放同樣會大大增加,這與燃機(jī)的低氮燃燒背道而馳,故一般會配置FGH。但由于該項(xiàng)目只采用了一種加熱裝置,會造成下述危害:

        (1)FGH泄壓閥雖然已經(jīng)動作開啟,但FGH仍然處于超壓狀況(給水泵中間抽頭壓力9.6 MPa,F(xiàn)GH前壓力8.5 MPa),可能造成FGH泄漏不能正常運(yùn)行,一旦FGH停運(yùn),燃?xì)鉁囟戎挥?0~30℃,根據(jù)燃機(jī)制造商的要求,此種工況下燃機(jī)根本不能正常帶負(fù)荷,只能停運(yùn)進(jìn)行FGH維修,在供熱期還會由于不能正常供熱造成不良的社會影響。

        (2)FGH泄壓閥一直處于開啟狀態(tài),將大量中壓給水排掉,每小時排水量25~30 t,不僅造成了工質(zhì)、能量的浪費(fèi),長此以往還可能造成機(jī)組補(bǔ)水困難,機(jī)組也可能被迫停運(yùn);泄壓閥長時間的動作還會造成泄壓閥本身損壞。

        (3)FGH泄壓閥處于開啟狀態(tài)時,大量的中壓給水未能加熱燃?xì)?,使燃?xì)鉁囟冉档洼^多,造成燃?xì)鈾C(jī)組RB動作快減負(fù)荷,且燃機(jī)燃燒不穩(wěn)定。

        2 改造方案

        方案一是將現(xiàn)有8 MPa的FGH更換為壓力10 MPa的FGH,造價太高,工期長,此種方法不可取。

        方案二是將給水泵改為兩個泵均變頻運(yùn)行,也存在投資大的弊端,且現(xiàn)場已無變頻設(shè)備的安裝位置,也不可取。

        故采取下述方案三:在FGH泄壓閥前增加一電動調(diào)節(jié)閥及變送器,當(dāng)給水泵變頻運(yùn)行時新增電動調(diào)閥保持全開狀態(tài),流量滿足各種工況,同時壓力損失<0.2 MPa,與改造前運(yùn)行方式相同。當(dāng)給水泵工頻運(yùn)行時,中間抽頭壓力升高,新增氣動調(diào)節(jié)閥立即關(guān)閉50%左右,壓力降低2 MPa左右,保證閥后壓力明顯小于8 MPa,加熱燃?xì)庥玫闹袎航o水流量仍由氣動調(diào)節(jié)閥及時調(diào)整,維持燃?xì)鉁囟仍?00℃左右;閥后壓力信號采集后,用來控制新增閥門開度。新增閥門可在就地通過手輪手動操作,閥門有三斷保位功能。

        FGH系統(tǒng)改造后,在燃機(jī)不同負(fù)荷下進(jìn)行了給水泵變頻切為工頻運(yùn)行的試驗(yàn)。在燃機(jī)負(fù)荷為150 MW時,給水泵變頻切換為工頻后,F(xiàn)GH入口水壓由給水泵中間抽頭壓力9.2 MPa降為7.15 MPa,燃?xì)鉁囟葹?99℃,如表1所示;在燃機(jī)負(fù)荷為250 MW時,F(xiàn)GH入口壓力由給水泵中間抽頭壓力9.6 MPa降為7.45 MPa,燃?xì)鉁囟葹?98℃,如表2所示。

        表1 燃機(jī)150 MW負(fù)荷試驗(yàn)

        表2 燃機(jī)250 MW負(fù)荷試驗(yàn)

        3 結(jié)語

        通過上述試驗(yàn)可以看出,改造后的FGH防超壓系統(tǒng)既保證了給水泵工頻運(yùn)行時FGH不超壓,又同時保證了給水泵工頻運(yùn)行時中壓汽包水位和FGH加熱燃?xì)鉁囟染?,確保了燃機(jī)安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

        [1]王惠杰,李鑫鑫,范志愿.考慮環(huán)境條件的燃機(jī)-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組節(jié)能優(yōu)化調(diào)度[J].汽輪機(jī)技術(shù),2016,58(1):47-49.

        [2]易文平.9E燃機(jī)電廠凝結(jié)水泵變頻器節(jié)能改造[J].科學(xué)與財(cái)富,2016(9):205-206.

        [3]李騰,邢棟.燃機(jī)液壓間隙優(yōu)化系統(tǒng)的原理及應(yīng)用[J].節(jié)能技術(shù),2016,34(5):436-439.

        [4]光旭,林俊光,田家平,等.9E燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)電廠余熱鍋爐深度節(jié)能技術(shù)改造[J].燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù),2015,28(4):66-68.

        [5]鄭德國.6FA型燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組節(jié)能增效的探索[J].工程技術(shù)(全文版),2016(12):250.

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