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        660MW燃煤機(jī)組凝結(jié)水系統(tǒng)運(yùn)行方式優(yōu)化

        2020-06-29 07:21:29黎乃斌姚永良
        機(jī)電信息 2020年12期
        關(guān)鍵詞:節(jié)能減排優(yōu)化

        黎乃斌 姚永良

        摘要:介紹了某660 MW機(jī)組凝結(jié)水系統(tǒng)在運(yùn)行方式上存在的問題,提出了改進(jìn)優(yōu)化的主要著力點(diǎn),解決了優(yōu)化過程中所遇到的難點(diǎn),最終提高了該凝結(jié)水系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性及經(jīng)濟(jì)性,實(shí)現(xiàn)了機(jī)組的挖潛增效,對于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排具有一定的實(shí)踐意義。

        關(guān)鍵詞:凝結(jié)水系統(tǒng);優(yōu)化;挖潛增效;節(jié)能減排

        0? ? 引言

        隨著電力體制改革的不斷深入以及國家對于火電去產(chǎn)能政策的逐步實(shí)施,火電機(jī)組面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。眼下火電機(jī)組已不比從前,已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)由帶基礎(chǔ)負(fù)荷到全面參與調(diào)峰調(diào)頻的歷史性轉(zhuǎn)變,火電廠要提高自身參與調(diào)峰調(diào)頻的靈活性,對于自身設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性有著苛刻的要求,而要想在激烈的電力市場競爭中生存,單靠穩(wěn)定性顯然是不夠的,還需要確保運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。本文重點(diǎn)對某電廠凝結(jié)水系統(tǒng)中凝結(jié)水泵、低加疏水泵的運(yùn)行方式進(jìn)行的優(yōu)化以及優(yōu)化所帶來的效果進(jìn)行分析。

        1? ? 凝結(jié)水系統(tǒng)運(yùn)行方式優(yōu)化的背景

        某電廠凝結(jié)水系統(tǒng)是將汽輪機(jī)低壓缸排汽凝結(jié)后通過凝結(jié)水泵經(jīng)低壓加熱器送至除氧器,同時(shí)還向低旁、軸封減溫器、汽機(jī)A/B疏水?dāng)U容器、汽機(jī)雜用水等提供減溫、冷卻用水,并向定子冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)水;每臺機(jī)組配置2臺100%容量的凝結(jié)水泵,一臺運(yùn)行,一臺備用,A凝結(jié)水泵配有一套變頻裝置,可采用變頻或工頻運(yùn)行,B凝結(jié)水泵工頻運(yùn)行,原則上A凝結(jié)水泵變頻運(yùn)行,B凝結(jié)水泵工頻備用。每臺機(jī)組配備2臺100%容量低加疏水泵組,各配置有變頻調(diào)速裝置,一臺運(yùn)行,一臺備用。低壓加熱器正常疏水逐級自流至6號低壓加熱器經(jīng)低加疏水泵至5號低加凝結(jié)水進(jìn)口。投產(chǎn)至今,機(jī)組正常運(yùn)行中無論帶多少負(fù)荷,其A凝結(jié)水泵出力基本都維持在≥2.6 MPa運(yùn)行,低負(fù)荷時(shí)除氧器上水調(diào)節(jié)閥的開度甚至低至40%以下,節(jié)流損失極大。運(yùn)行的低加疏水泵出力也基本維持在1.8 MPa,其出口母管調(diào)節(jié)閥開度最低至30%以下,最高不過60%。

        2? ? 凝結(jié)水系統(tǒng)運(yùn)行方式優(yōu)化的必要性

        (1)A凝結(jié)水泵、低加疏水泵出口壓力均不會(huì)自動(dòng)變化,變頻調(diào)速形同虛設(shè)。優(yōu)化之前的A凝結(jié)水泵、在運(yùn)低加疏水泵無論負(fù)荷如何變化,其出口母管壓力均不會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)(圖1),如需調(diào)整則需要人工給定壓力值,其變頻器的作用沒有得到真正的發(fā)揮,造成了不必要的電能浪費(fèi)。

        (2)除氧器上水調(diào)閥、低加疏水泵出口母管調(diào)閥開度長時(shí)間偏小,節(jié)流損失大。由于A凝結(jié)水泵、低加疏水泵的出口母管壓力在低負(fù)荷時(shí)相對偏高,除氧器上水調(diào)閥、低加疏水泵出口母管調(diào)閥在低負(fù)荷時(shí)開度較?。▓D2),節(jié)流明顯,門芯沖刷磨損加劇且導(dǎo)致能量浪費(fèi)。

        3? ? 凝結(jié)水系統(tǒng)運(yùn)行方式優(yōu)化

        3.1? ? 凝結(jié)水系統(tǒng)運(yùn)行方式優(yōu)化的內(nèi)容

        根據(jù)凝結(jié)水系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況,如何保證除氧器水位、6號低加水位的相對穩(wěn)定及系統(tǒng)其他用戶不受影響是本次優(yōu)化的難點(diǎn)。為此,專業(yè)公關(guān)小組進(jìn)行了長期的試驗(yàn)探索——2018年3月至2019年12月,在機(jī)組的不同負(fù)荷段,為了保證除氧器水位相對穩(wěn)定,同時(shí)兼顧除氧器水位主調(diào)閥的開度能盡量自動(dòng)調(diào)節(jié)至60%以上,通過人工置值來改變A凝結(jié)水泵出口壓力,經(jīng)過長時(shí)間的觀察及對系統(tǒng)相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集、分析和比對,決定對A凝結(jié)水泵變頻調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,其控制原理如下:

        (1)出口母管壓力基本設(shè)定值由負(fù)荷—壓力函數(shù)計(jì)算產(chǎn)生。

        F(X)=300,1.8

        F(X)=660,2.6

        (2)增加偏置功能塊,壓力偏差設(shè)置為±0.5 MPa(壓力偏差設(shè)置由運(yùn)行人員在界面上設(shè)定)。

        (3)內(nèi)部邏輯增加除氧器水位主調(diào)節(jié)閥閥位(70%~90%開度)對母管壓力的修正。壓力修正設(shè)置為±0.2 MPa。

        (4)出口母管壓力設(shè)定值中包含了偏置值,通過設(shè)定偏置來確定總的母管壓力設(shè)定值??偟膲毫υO(shè)定值低限為1.8 MPa,高限為2.8 MPa。

        2018年3月至2019年12月,在不同的負(fù)荷段及凝結(jié)水壓力下,為維持6號低加水位及運(yùn)行低加疏水泵的相對穩(wěn)定,同時(shí)兼顧低加疏水泵出口母管調(diào)閥的開度能盡量自動(dòng)調(diào)節(jié)至35%以上,通過人工置值來改變低加疏水泵出口母管壓力,經(jīng)過長時(shí)間的觀察及對系統(tǒng)相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集、分析和比對,決定對A/B低加疏水泵的變頻調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,其控制原理如下:增加疏水調(diào)節(jié)閥閥位對壓力的修正。疏水閥閥位5%~95%對應(yīng)壓力修正設(shè)置-0.2~0.2 MPa。

        實(shí)際壓力設(shè)定值=手動(dòng)設(shè)定(手操顯示)+壓力修正量

        3.2? ? 凝結(jié)水系統(tǒng)運(yùn)行方式優(yōu)化的效果

        通過一系列的變頻自動(dòng)控制優(yōu)化措施,有效提高了A凝結(jié)水泵、A/B低加疏水泵的工作效率,降低了節(jié)流損失且延長了設(shè)備使用壽命。相比于未優(yōu)化之前的運(yùn)行工況,該電廠兩臺機(jī)組每年大約可節(jié)省電能5 196 000 kWh,約折合人民幣155.88萬元,節(jié)能減排效果顯著。

        3.3? ? 凝結(jié)水系統(tǒng)運(yùn)行方式優(yōu)化存在的不足

        雖然以上優(yōu)化措施有效提高了變頻調(diào)節(jié)的靈活性,并且達(dá)到了節(jié)能的目的,但是仍存在以下不足:

        (1)此變頻自動(dòng)控制未涉及機(jī)組啟動(dòng)/停運(yùn)工況,尤其是A凝結(jié)水泵,在機(jī)組啟/停過程中,泵的出力仍需人工控制;

        (2)此變頻自動(dòng)控制未涉及定期試運(yùn)/輪換及事故工況,尤其是A凝結(jié)水泵,當(dāng)B凝結(jié)水泵(工頻)啟動(dòng)后,A凝結(jié)水泵出力不會(huì)自動(dòng)適當(dāng)增加,這有可能會(huì)造成兩臺泵“搶水”情況的發(fā)生,對除氧器水位的控制極為不利。

        4? ? 結(jié)語

        綜上所述,通過對凝結(jié)水系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的挖潛增效,提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性,進(jìn)而提高了企業(yè)在市場中的核心競爭力,可謂一舉兩得。至于此次優(yōu)化所存在的不足,其實(shí)也是往后需進(jìn)一步優(yōu)化的目標(biāo)。

        [參考文獻(xiàn)]

        [1] 廣東粵電大埔發(fā)電有限公司.集控運(yùn)行規(guī)程[Z],2019.

        [2] 西安熱工研究院有限公司.1、2號機(jī)組機(jī)側(cè)MCS系統(tǒng)模擬量控制優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)方案[Z],2019.

        [3] 西安熱工研究院有限公司.1、2號機(jī)組機(jī)側(cè)MCS系統(tǒng)模擬量控制優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)方案實(shí)施細(xì)則[Z],2019.

        收稿日期:2020-03-18

        作者簡介:黎乃斌(1988—),男,廣西合浦人,工程師,主要從事火電廠集控運(yùn)行工作兼協(xié)助開展汽輪機(jī)運(yùn)行專業(yè)管理工作。

        姚永良(1982—),男,廣東梅州人,工程師,主要從事火電廠集控運(yùn)行管理工作。

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