于洪軍

（國電石橫發(fā)電有限公司，山東 肥城 271621）

1 系統(tǒng)介紹

國電石橫發(fā)電有限公司三期5#、6#機(jī)組是上海汽輪機(jī)廠K156 型產(chǎn)品，2007 年投產(chǎn)，2010 年進(jìn)行了供熱改造，循環(huán)水系統(tǒng)為閉式供水方式，冷卻方式為自然通風(fēng)冷卻塔冷卻，水源為地下水和黃河水。開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)冷卻水由循環(huán)水至凝汽器入口電動(dòng)門前的管道接出，經(jīng)開式泵升壓后與其用戶交換熱量，回水接至凝汽器循環(huán)水回水電動(dòng)門后管道。開式泵所配電動(dòng)機(jī)：功率220kW，電壓6000V，電流26.4A，額定流量1800m3/h。其用戶主要包括閉式水熱交換器、真空泵工作水冷卻器，均為板式冷卻器，如圖1 所示。

圖1 原開式水系統(tǒng)圖

2 開式水泵冬季停運(yùn)可行性研究

2010 年供熱改造，汽輪機(jī)采用從中、低壓缸的聯(lián)通管道開孔，引出供熱管路，同時(shí)在聯(lián)通管上加裝調(diào)整蝶閥實(shí)現(xiàn)供熱抽汽。一般汽輪機(jī)額定負(fù)荷下通過聯(lián)通管進(jìn)入低壓缸的進(jìn)汽量約為600t/h，冬季供熱抽汽后，抽汽量一般在200t/h 左右，進(jìn)入低壓缸的進(jìn)汽量減少，雖然循環(huán)水泵已倒至低速運(yùn)行，但仍然使循環(huán)水溫度維持在較低水平。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，每年冬季供熱期間，開式水溫度一般在10℃以下。因其水溫較低，閉式水熱交換器需要的開式水量較少，一般為了維持閉式水溫在25～30℃以利于各閉式水用戶的溫度調(diào)節(jié)，經(jīng)常需關(guān)閉式水熱交換器開式水側(cè)出入口門，這樣不但增加了開式水系統(tǒng)閥門的節(jié)流損失，而且使開式泵的流量與功率嚴(yán)重不匹配，造成了電量的大量浪費(fèi)。因此，冬季機(jī)組供熱期間開式水泵基本具備停運(yùn)條件。

3 開式水泵停運(yùn)改造

3.1 真空泵冷卻水系統(tǒng)改造

針對(duì)真空泵工作水冷卻器，由于真空泵工作水溫度對(duì)真空泵的出力影響較大，真空泵運(yùn)行過程中必須保證足夠的冷卻水量和冷卻水壓力，但若開式水泵停運(yùn)后，雖然可以保證冷卻水流量，但壓力偏低，會(huì)對(duì)真空泵工作水溫度產(chǎn)生較大影響。對(duì)此問題我們就近從水源井補(bǔ)水管路上引出一路冷卻水，經(jīng)2 臺(tái)互為備用的管道增壓泵升壓后供給真空泵工作水冷卻器，如圖2。

圖2 真空泵冷卻水系統(tǒng)改造后的開式水系統(tǒng)圖

3.2 系統(tǒng)邏輯改造

（1）加裝真空泵工作水溫度DCS 測(cè)點(diǎn)。為了便于對(duì)真空泵工作水溫的連續(xù)監(jiān)視，安裝了真空泵工作水就地測(cè)溫元件，利用該元件將工作水溫度上傳至DCS 系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行人員遠(yuǎn)方連續(xù)監(jiān)視。

（2）增加管道增壓泵聯(lián)鎖。管道增壓泵的啟停方式由就地接至DCS 畫面，分別設(shè)置了“真空泵工作水溫度高備用增壓泵泵自啟”和“運(yùn)行增壓泵跳閘備用泵自啟”聯(lián)鎖保護(hù)，同時(shí)設(shè)置了相關(guān)光字牌報(bào)警。

（3）解除開式泵與其出口門間的相關(guān)聯(lián)鎖。將開式泵停運(yùn)聯(lián)關(guān)出口門的聯(lián)鎖解除，保證開式泵停運(yùn)后其出口門保持在開位，并且在出現(xiàn)緊急情況時(shí)開式泵能迅速啟動(dòng)，提高開式水運(yùn)行方式改變后的安全性。

3.3 開式水運(yùn)行方式調(diào)整

根據(jù)石橫公司三期開式水系統(tǒng)的相關(guān)改造，結(jié)合系統(tǒng)冬季運(yùn)行工況，通過認(rèn)真分析與研究,正常運(yùn)行中真空泵工作水冷卻器冷卻水由開式水倒至管道增壓泵供水。開式泵全停后，將開式泵進(jìn)出口門全開，保持閉式水熱交換器開式水側(cè)進(jìn)出口門全開，利用循環(huán)水系統(tǒng)的供水經(jīng)開式泵內(nèi)過流對(duì)閉式水進(jìn)行冷卻。

4 改造效果

開式水泵全停后，通過全停后連續(xù)10 天的運(yùn)行數(shù)據(jù)觀察（表1）可以看出，閉式水溫度基本維持在30℃以下，各閉式水用戶溫度調(diào)節(jié)正常。真空泵工作水溫度基本維持在24℃左右。從機(jī)組真空參數(shù)變化趨勢(shì)來看，真空泵出力正常，并未受到真空泵工作水溫度變化的影響。

表1 開式泵停運(yùn)后相關(guān)參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

5 效益檢查

按石橫公司三期雙機(jī)開式水泵冬季停運(yùn)100 天計(jì)算，開式泵功率為220kW，真空泵供水管道增壓泵功率11kW，在整個(gè)開式泵停運(yùn)期間節(jié)約電量約為50 萬kW·h，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益約21 萬元。開式水泵停運(yùn)后，相當(dāng)于增加了凝汽器循環(huán)水量，凝汽器真空增加了0.02kPa，相當(dāng)于發(fā)電煤耗降低了0.06g/kW·h。

6 結(jié)語

石橫公司三期開式水系統(tǒng)改造后，運(yùn)行效果表明，北方寒冷地區(qū)，特別是中排供熱機(jī)組季節(jié)性停運(yùn)開式泵是可行的，節(jié)能效果顯著。由于技改方案簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)施工方便，投資小，收益高，改造方案可以推廣使用。