唐勇強(qiáng)

【摘 ?要】大唐湘潭發(fā)電有限責(zé)任公司600MW機(jī)組采用上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N600-24.2/566/566超臨界凝汽式汽輪機(jī)。機(jī)組停運(yùn)后，由于汽輪機(jī)本體疏水及抽汽管道疏水開(kāi)啟，大量余熱、余汽進(jìn)入凝汽器。為了保護(hù)汽輪機(jī)低壓缸葉片及凝汽器，避免汽輪機(jī)葉片和凝汽器冷卻管道過(guò)熱損壞，機(jī)組停運(yùn)后直至鍋爐帶壓放水前，需一直維持凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵運(yùn)行，為低壓缸轉(zhuǎn)子、疏水?dāng)U容器和凝汽器提供減溫和冷卻水。直至鍋爐帶壓放水后，開(kāi)啟汽機(jī)側(cè)主汽管及甲乙側(cè)疏水管道疏水，疏水完畢后才可停運(yùn)凝結(jié)水泵和循環(huán)水泵運(yùn)行。在現(xiàn)有設(shè)備的情況下，不經(jīng)過(guò)改造，通過(guò)運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整，采取措施可以實(shí)現(xiàn)提前停運(yùn)凝結(jié)水泵，通過(guò)凝補(bǔ)水泵來(lái)實(shí)現(xiàn)低壓缸噴水減溫，提前停運(yùn)循環(huán)水泵，通過(guò)臨機(jī)循環(huán)水或者沖洗水泵來(lái)提供循環(huán)冷卻水。在保障機(jī)組安全運(yùn)行的前提下，大幅節(jié)約了廠用電。

【關(guān)鍵詞】?jī)?yōu)化調(diào)整;減溫冷卻;節(jié)能

1前言

大唐湘潭發(fā)電有限責(zé)任公司3、4號(hào)汽輪機(jī)為上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的超臨界、單軸、三缸四排汽、一次中間再熱、凝汽式汽輪機(jī)，型號(hào)為N600-24.2/566/566。

機(jī)組安全設(shè)計(jì)要求，低壓缸排汽、疏水?dāng)U容器溫度需控制在80℃以下，溫度到達(dá)80℃時(shí)，需開(kāi)啟噴水減溫來(lái)控制溫度，保證低壓缸轉(zhuǎn)子葉片不過(guò)熱和變形。凝結(jié)水和循環(huán)水溫需控制在60℃以下，避免凝汽器鋼管脹開(kāi)、變形和漏水。低壓缸噴水系統(tǒng)向雙流低壓缸兩端噴水環(huán)的噴嘴提供凝結(jié)水，凝結(jié)水能使離開(kāi)汽輪機(jī)末級(jí)葉片的蒸汽，在進(jìn)入低壓缸排汽室之前降低溫度。機(jī)組停運(yùn)后，大量汽機(jī)本體疏水排向低壓缸凝汽器，過(guò)高的排汽溫度，必須控制排汽溫度在合格范圍內(nèi)，否則過(guò)高溫度引起熱變形和過(guò)度差脹所造成的摩擦，會(huì)使得金屬脫落并削弱轉(zhuǎn)動(dòng)部件，如鉚釘、圍帶等，最終將發(fā)生損壞。排汽溫度過(guò)高還會(huì)使凝汽器冷卻水管因受膨脹產(chǎn)生松弛、變形甚至斷裂。凝汽器疏水?dāng)U容器溫度高，對(duì)疏水?dāng)U容器各管道也會(huì)造成影響，甚至損壞影響機(jī)組真空。

因此，機(jī)組停運(yùn)后較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，必須維持一定量的凝結(jié)水和循環(huán)冷卻水做低壓缸噴水減溫和凝汽器疏水?dāng)U容器、凝汽器鋼管冷卻使用。按機(jī)組原有設(shè)計(jì)模式，需要凝泵和循泵長(zhǎng)期運(yùn)行，導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)后耗費(fèi)大量電力，600MW機(jī)組在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過(guò)運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整，可以在保證機(jī)組安全的前提下，提早停運(yùn)凝結(jié)水泵和循泵等大量功耗大的電機(jī)運(yùn)行，大量減少電力損耗。

2運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整思路

大唐湘潭發(fā)電有限責(zé)任公司600MW超臨界機(jī)組，均布置有兩臺(tái)凝結(jié)水泵，一臺(tái)變頻運(yùn)行，一臺(tái)工頻備用，凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)水泵出口至疏擴(kuò)減溫水、低壓缸噴水、低壓缸水幕保護(hù)。還布置有三臺(tái)凝補(bǔ)水泵，凝補(bǔ)水泵出口壓力可達(dá)0.5Mpa，其正常做凝汽器補(bǔ)水使用，通過(guò)合理倒換操作，可以通過(guò)除鹽水至鍋爐上水這一路徑，將除鹽水返送至凝結(jié)水管道，做疏擴(kuò)減溫水、低壓缸噴水、低壓缸水幕保護(hù)用，在關(guān)閉除氧器上水門(mén)后，凝補(bǔ)水泵供水也可以達(dá)到低壓缸噴水減溫和噴霧、疏擴(kuò)減溫水所需要的壓力。滿(mǎn)足各噴水減溫用戶(hù)的需求，同時(shí)通過(guò)開(kāi)啟凝汽器海底放水門(mén)，實(shí)現(xiàn)對(duì)凝汽器水位進(jìn)行控制，保障機(jī)組停運(yùn)后的安全。

600MW機(jī)組單機(jī)停運(yùn)后，通過(guò)臨機(jī)循環(huán)水供應(yīng)循環(huán)冷卻水，機(jī)組雙停后通過(guò)沖洗水泵向本機(jī)循環(huán)水母管注水的方式，可以維持停機(jī)凝汽器循環(huán)水進(jìn)口壓力在0.03Mpa以上，滿(mǎn)足停機(jī)后循環(huán)水及其用戶(hù)的需求，確保機(jī)組停運(yùn)后凝汽器及冷卻設(shè)備所需要的冷卻水。

3運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整前后對(duì)比

通過(guò)機(jī)組停運(yùn)后的多次現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際試驗(yàn)和調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)在單機(jī)停運(yùn)后，即停運(yùn)本機(jī)側(cè)循泵，靠臨機(jī)提供循環(huán)水，停機(jī)4小時(shí)后，及時(shí)停運(yùn)凝結(jié)水泵，將低壓缸噴水、水幕噴水、凝汽器疏擴(kuò)減溫水切換至凝補(bǔ)水泵運(yùn)行，低壓缸排汽溫度及疏水?dāng)U容器溫度能控制在運(yùn)行允許值以下，保障了機(jī)組的安全，同時(shí)凝結(jié)水泵停運(yùn)后即可以停運(yùn)開(kāi)式水泵，通過(guò)循環(huán)水靜壓向開(kāi)式水系統(tǒng)補(bǔ)水降溫。雙機(jī)均停運(yùn)8小時(shí)后，可停運(yùn)循環(huán)水泵，沖洗水泵向循環(huán)水母管注水來(lái)提供冷卻水。通過(guò)運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整，大大提前了凝結(jié)水泵、開(kāi)式水泵、循環(huán)水泵停運(yùn)時(shí)間，大幅節(jié)約了廠用電。

2018年6月7日23：59分，4號(hào)機(jī)組解列，3號(hào)機(jī)小修，二期全停。機(jī)組停運(yùn)后，維持42號(hào)凝結(jié)水泵變頻運(yùn)行。

2018年6月8日04：00分，停運(yùn)42號(hào)凝結(jié)水泵，同時(shí)停運(yùn)開(kāi)式水泵，通過(guò)凝補(bǔ)水泵向低壓缸及疏水?dāng)U容器噴水減溫，運(yùn)行43號(hào)凝補(bǔ)水泵，功率8KW，維持低壓缸噴水壓力在0.3Mpa以上，實(shí)現(xiàn)了噴水減溫的效果，低壓缸排汽溫度控制在低于65℃，疏擴(kuò)溫度控制在低于45℃。在達(dá)到噴水減溫效果的同時(shí)，每小時(shí)可以節(jié)約電量402Kw.h。

2018年6月8日08：20分，停運(yùn)循環(huán)水泵（功率2200KW），啟動(dòng)兩臺(tái)沖洗水泵（功率100KW）向4號(hào)機(jī)循環(huán)水母管和凝汽器注水，維持4號(hào)機(jī)循環(huán)水進(jìn)水壓力不低于0.03Mpa，循環(huán)水出水溫度低于35℃，凝汽器疏擴(kuò)溫度低于65℃。在達(dá)到減溫、冷卻的同時(shí)，每小時(shí)可以節(jié)約電量2000Kw.h，節(jié)能效果明顯。

通過(guò)常規(guī)和運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整后的減溫方式的對(duì)比，最終都能實(shí)現(xiàn)減溫、冷卻的效果，目前我廠600MW機(jī)組停運(yùn)后，至鍋爐帶壓放水，至少需要70個(gè)小時(shí)，運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整后，可提早停運(yùn)凝結(jié)水泵66小時(shí)左右，提早停運(yùn)循環(huán)水泵62小時(shí)左右，不但給機(jī)組安全帶來(lái)了保障，還能創(chuàng)造了較好的節(jié)能效果。

4總結(jié)

大唐湘潭發(fā)電有限責(zé)任公司通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，在保障機(jī)組安全的前提下，不斷尋求節(jié)能降耗的空間。通過(guò)實(shí)踐和摸索，優(yōu)化運(yùn)行調(diào)整方式，成功探索出600MW機(jī)組停運(yùn)后，通過(guò)運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整，提前停運(yùn)凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵這樣的大電機(jī)，通過(guò)運(yùn)行凝補(bǔ)水泵、沖洗水泵這樣的小電機(jī)，在滿(mǎn)足停機(jī)后所需減溫水、冷卻水同時(shí)，創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益，降低了停運(yùn)機(jī)組的廠用電。目前我廠600MW機(jī)組每次停運(yùn)，通過(guò)運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整后，能節(jié)約15萬(wàn)度電，上網(wǎng)平均電價(jià)按照0.458元/度，節(jié)約成本6.9萬(wàn)元。按每年機(jī)組停運(yùn)10次計(jì)算，年平均節(jié)約70余萬(wàn)元。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳樂(lè)華，等.超臨界汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)說(shuō)明書(shū).上海汽輪機(jī)廠，2003.07

[2] 周懷春，等.汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng)節(jié)能.上海汽輪機(jī)廠，2008.03

（作者單位：大唐湘潭發(fā)電有限責(zé)任公司）