劉安倉，林楚偉，江 永

(1.華能南方分公司，廣東 廣州 510620；2.華能(廣東)能源開發(fā)有限公司海門電廠，廣東 汕頭 515132)

華能海門電廠汽輪機(jī)是由東方汽輪機(jī)有限公司引進(jìn)日立技術(shù)生產(chǎn)制造的超超臨界1 036 MW汽輪機(jī)，其型號(hào)為N1036-25.0/600/600。每臺(tái)機(jī)組配置兩臺(tái)50%VB-MCR的汽動(dòng)給水泵。一臺(tái)汽動(dòng)泵工作時(shí)，保證機(jī)組負(fù)荷60% B-MCR的給水量，兩臺(tái)汽動(dòng)泵工作時(shí),保證機(jī)組負(fù)荷100%B-MCR的給水量。

1 給水泵密封水系統(tǒng)現(xiàn)狀

給水泵密封水主要來自凝結(jié)水精處理系統(tǒng)之后的凝結(jié)水取水母管，經(jīng)閘閥、節(jié)流孔板、溫度控制閥后，去給水泵。給水泵密封水系統(tǒng)還可以從凝結(jié)水精處理系統(tǒng)之前取凝結(jié)水，經(jīng)閘閥送至密封水系統(tǒng)的節(jié)流孔板之前，與來自取水母管的凝結(jié)水匯合，以減小節(jié)流孔板之前的壓力波動(dòng)，保證密封水供應(yīng)。給水泵密封水系統(tǒng)現(xiàn)狀的不足之處主要如下。

(1)由于凝結(jié)水取水母管上的取水點(diǎn)較多，各項(xiàng)雜用水流量波動(dòng)較大，造成凝結(jié)水母管和節(jié)流孔板之前的壓力波動(dòng)較大，影響密封水系統(tǒng)的運(yùn)行。

(2)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量表明，由于精處理系統(tǒng)之前的凝結(jié)水取點(diǎn)位置較低，流孔板的位置較高，與取水母管位于同一高度。取水點(diǎn)和節(jié)流孔板的高度差約10 m(0.1 MPa)。凝結(jié)水精處理系統(tǒng)總阻力損失約0.157 MPa。由于兩條取水管道是處于并聯(lián)狀態(tài)，因此密封水取點(diǎn)位置在精處理系統(tǒng)之前，密封水壓力提高約0.157 MPa，對(duì)提高密封水壓力有一定作用，但是壓力提高的效果比較有限，并且密封水的品質(zhì)稍差。

2 凝結(jié)水系統(tǒng)深度降壓運(yùn)行

2.1 凝結(jié)水系統(tǒng)壓頭及各項(xiàng)損失分布

Flowmaster的流阻仿真計(jì)算結(jié)果表明，機(jī)組負(fù)荷為1 000.9 MW時(shí)，凝結(jié)水流量為2 082.5 t/h時(shí)，優(yōu)化前凝結(jié)水泵壓頭及各項(xiàng)損失分布見表1。

表1 優(yōu)化前凝結(jié)水泵的壓頭及損失分布

(1)除氧器工作壓力為0.88 MPa，約占凝結(jié)水泵壓頭的50%。該壓力對(duì)凝結(jié)水泵的壓頭影響最大。

(2)除氧器前水柱高度的損失(除氧器位置高度差30 m)，約占凝結(jié)水泵壓頭的17.09%。該壓力對(duì)凝結(jié)水泵的壓頭影響也較大。

(3)精處理至除氧器的管道系統(tǒng)阻力損失(不含加熱器)，主要包括：流動(dòng)沿程阻力損失，三通、彎頭和閥門等局部阻力損失，約占凝結(jié)水泵壓頭的8.95%。該阻力損失較小。

(4)凝結(jié)水精處理系統(tǒng)總阻力損失，約占凝結(jié)水泵壓頭的8.49%。該阻力損失也較小。

2.2 凝結(jié)水泵深度降壓運(yùn)行分析

凝泵出口的壓力由凝結(jié)水管系結(jié)構(gòu)參數(shù)和除氧器壓力等決定，可用下式表示：

凝泵出口壓力=精處理阻力+管道阻力+加熱器阻力+水柱高度+除氧器壓力

(1)

按照3號(hào)機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況，結(jié)合Flowmaster的流阻仿真計(jì)算結(jié)果：

凝泵出口壓力的理論最低壓力=凝結(jié)水管系水柱高度+除氧器工作壓力=0.32+0.88=1.2(MPa)，分析如下歷史數(shù)據(jù)。

(1)機(jī)組功率為953.80 MW，凝結(jié)水流量2 057.3 t/h，凝結(jié)水泵的出口處壓力為1.789 MPa,高壓除氧器的內(nèi)部壓力為0.956 MPa。

(2)機(jī)組負(fù)荷為1 000.9 MW時(shí)，凝結(jié)水流量為2 082.5 t/h時(shí)，凝結(jié)水泵的出口處壓力為1.755 MPa，高壓除氧器的內(nèi)部壓力為0.880 MPa。

由此可見，高壓除氧器所需要的壓力約占凝結(jié)水泵出口總壓力的50%，所以可以考慮對(duì)高壓除氧器進(jìn)行調(diào)整，適度降低除氧器工作壓力。結(jié)合5號(hào)低加的運(yùn)行參數(shù)，除氧器工作壓力不宜低于0.58 MPa。但是，降低除氧器壓力會(huì)導(dǎo)致給水溫度降低，對(duì)機(jī)組熱效率有影響，除氧器工作壓力應(yīng)按機(jī)組實(shí)際運(yùn)行效果確定。

綜上所述，在凝結(jié)水質(zhì)量較好時(shí)，凝結(jié)水不通過凝結(jié)水精處理系統(tǒng)，并且適當(dāng)調(diào)節(jié)除氧器工作壓力，運(yùn)行在0.88～0.58 MPa范圍內(nèi)，凝泵出口最低壓力約為1.266 4 MPa。

3 給水泵密封水系統(tǒng)優(yōu)化改造方案

凝泵出口壓力較低時(shí)，容易導(dǎo)致給水泵密封水壓力不足，影響給水泵的正常運(yùn)行。綜上所述，提出給水泵密封水系統(tǒng)優(yōu)化改造方案，如圖1所示。在圖1中，1為凝結(jié)水泵出口壓力母管；2為凝結(jié)水精處理系統(tǒng)；3為軸封加熱器；4為截止閥；5為逆止閥；6為第三閥閘；7為增壓泵；8為第二閥閘；9為第一閘閥；10為節(jié)流孔板；11為溫度調(diào)節(jié)閥；12為給水泵組；13為低壓加熱器組；14為鍋爐供氣減溫水取水點(diǎn)；15為凝汽器減溫水取水點(diǎn)；16為其他用水取水點(diǎn)；17為凝結(jié)水取水母管；18為流量調(diào)節(jié)閥。

圖1 給水泵密封水系統(tǒng)優(yōu)化改造方案

優(yōu)化后的密封水供水系統(tǒng)工藝流程包括凝結(jié)水泵組出口的凝結(jié)水壓力母管、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)、軸封加熱器、增壓泵、凝結(jié)水取水母管以及閥門、孔板和連接管道。來自凝結(jié)水壓力母管的凝結(jié)水，分別通過3條管路，與節(jié)流孔板的進(jìn)口端相連接，經(jīng)節(jié)流孔板和溫度調(diào)節(jié)閥，向給水泵組供應(yīng)密封水。其特點(diǎn)是當(dāng)熱力發(fā)電廠機(jī)組負(fù)荷變化以及雜項(xiàng)用水水量變化時(shí)，節(jié)流孔板進(jìn)口端的凝結(jié)水壓力較高，并且穩(wěn)定，保證持續(xù)穩(wěn)定地向給水泵組供應(yīng)的密封水。

優(yōu)化后的密封水供應(yīng)的技術(shù)方案為：來自凝結(jié)水壓力母管的凝結(jié)水，分別通過3條管路，與節(jié)流孔板的進(jìn)口端相連接，經(jīng)節(jié)流孔板和溫度調(diào)節(jié)閥，向給水泵組供應(yīng)密封水。

(1)第一調(diào)節(jié)管路為在凝結(jié)水精處理系統(tǒng)2與軸封加熱器3之間依次連接設(shè)置有凝結(jié)水取水母管17和第一閘閥9，所述第一閘閥9的供水端與節(jié)流孔板10的進(jìn)口端相連接。

(2)第二調(diào)節(jié)管路為在凝結(jié)水精處理2系統(tǒng)與進(jìn)入軸封加熱器3之間依次連接設(shè)置有凝結(jié)水取水母管17、第二閘閥8、增壓泵7和第三閘閥6，第三閘閥6的供水端與節(jié)流孔板10的進(jìn)口端相連接。所述增壓泵7的出口管道設(shè)有一條流量調(diào)節(jié)分支管道，流量調(diào)節(jié)分支管道經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥18與增壓泵7的進(jìn)口管道相連接。

(3)第三調(diào)節(jié)管路為在凝結(jié)水壓力母管1與凝結(jié)水精處理系統(tǒng)2之間設(shè)置有截止閥4和逆止閥5，所述逆止閥5的供水端與節(jié)流孔板10的進(jìn)口端相連接。

所述凝結(jié)水取水母17管上布置有鍋爐供氣減溫水取水點(diǎn)14、凝汽器減溫水取水點(diǎn)15和其他用水取水點(diǎn)16。

4 優(yōu)化改造后效果

優(yōu)化后的密封水供水系統(tǒng)工藝流程包括凝結(jié)水泵出口的凝結(jié)水壓力母管、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)、軸封加熱器、增壓泵、凝結(jié)水取水母管以及閥門、孔板和連接管道。來自凝結(jié)水壓力母管的凝結(jié)水，分別通過3條管路，與節(jié)流孔板的進(jìn)口端相連接，經(jīng)節(jié)流孔板和溫度調(diào)節(jié)閥，向給水泵組供應(yīng)密封水。

優(yōu)化后的密封水供水系統(tǒng)的效果是：當(dāng)熱力發(fā)電廠機(jī)組負(fù)荷變化以及雜項(xiàng)用水水量變化時(shí)，節(jié)流孔板進(jìn)口端的凝結(jié)水壓力較高，并且穩(wěn)定，保證持續(xù)穩(wěn)定地向給水泵組供應(yīng)的密封水。