凝汽器循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能節(jié)水優(yōu)化改遣譚旭東,王中偉華能威海發(fā)電有限責(zé)任公司,山東威海264205[摘要]華能威海發(fā)電有限責(zé)任公司 125 MW 1號(hào)機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)存在循環(huán)水泵出力設(shè)計(jì)裕量偏大、效率偏低、凝汽器水室聚集空氣、循環(huán)水泵淡水潤(rùn)滑消耗水量較大浪費(fèi)水資源等問(wèn)題,影響了機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化技術(shù)改造后,機(jī)組夏季可無(wú)煤增功率約500 kW,循環(huán)水泵冬季節(jié)約廠用電量約22.5萬(wàn)kW●h,年節(jié)約淡水約10萬(wàn)t,綜合效益約120萬(wàn)元/年。[關(guān)鍵詞] 125 MW機(jī)組;凝汽器;循環(huán)水泵;變頻調(diào)速;節(jié)能節(jié)水[中圖分類號(hào)] TK264.1[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B[文章編號(hào)] 1002 - 3364(2009)07 - 0069 - 03[D0I編號(hào)10. 3969/j. issn. 1002 - 3364.2009. 07. 069RETROFIT FOR OPTIMIZING THE CONSERVATION OF ENERGYAND WATER IN CIRCULATING WATER SYSTEMTAN Xu - dong, W ANG Zhong - weiHuaneng Weihai Power Plant, Weihai 264205 ,Shandong Province,PRC ;Abstract: The problems existing in circulating water system of condenser for unit no. 1 in HuanengWeihai Power Plant, such as the large allowance of output capacity for the circulating water pump,lower efficiency of the said pump, the air accumulation in water chamber of the condenser,as well asgreater consumption of fresh water used for lubricating the water pump , etc. ,affect economic efficiencyof the unit in operation. After optimized technical retrofit carried out for the circulating water system,發(fā)the unit can additionally generate electric power about 500 kW in summer, can save service power for電circulating water pump about 150 kW in winter , the daily average - water saving being 400 t.Key words:125 MW unit ; condenser ;circulating water pump; frequency converting speed regulation;en-診ergy and water - saving華能威海發(fā)電有限責(zé)任公司(華能威海發(fā)電廠)中,1 號(hào)機(jī)組循環(huán)水泵(循泵)和循環(huán)水系統(tǒng)存在較多恐125MW1號(hào)機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)配套2臺(tái)立式循環(huán)水.問(wèn)題,影響了機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,為此,對(duì)1號(hào)機(jī)組循環(huán)備查泵,凝汽器采用直流供水冷卻,冷卻介質(zhì)為海水。運(yùn)行水 系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化改造。中國(guó)煤化工作者簡(jiǎn)介:譚旭東(1965 -),男,華能威海發(fā)電廠安全生產(chǎn)部汽輪機(jī)專工。YHCNMHG九;E- mail;TXD_ 58@ 163. com69量要求,即重新設(shè)計(jì)大流量葉輪以保證夏季工況所需1凝汽器循環(huán)水系統(tǒng)存在的問(wèn)題最大循環(huán)水流量。對(duì)冬季循環(huán)水流量偏大問(wèn)題，則采用變頻裝置對(duì)循環(huán)水流量進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。1.1循泵設(shè)計(jì)不合理對(duì)循泵葉輪進(jìn)行重新設(shè)計(jì),優(yōu)化設(shè)計(jì)后其流量增.1號(hào)機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)原設(shè)計(jì)冬季工況下,1臺(tái)循泵加2 000 m'/h,達(dá)到14 000 m*/h,最高效率則達(dá)到運(yùn)行;春、秋季節(jié),2臺(tái)機(jī)組3臺(tái)循泵運(yùn)行(1.2號(hào)機(jī)組36%。循環(huán)水系統(tǒng)擴(kuò)大單元制);在夏季,每臺(tái)機(jī)組2臺(tái)循泵運(yùn)行。但是,在實(shí)際運(yùn)行中,由于冬季海水溫度較低，2.2循環(huán)水流實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制在1臺(tái)循泵運(yùn)行情況下,凝汽器冷卻水流量就能達(dá)到循環(huán)水流量實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制改造就是對(duì)機(jī)組循環(huán)水10 000 m3 /h,造成機(jī)組運(yùn)行真空達(dá)到3. 4 kPa,汽輪機(jī)量實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié),即在機(jī)組負(fù)荷、循環(huán)水溫等變化條件排汽濕度增加,影響了末級(jí)葉片的安全,并且增加了凝下做到循環(huán)水流量的優(yōu)化控制。結(jié)水過(guò)冷度;在夏季,1.2號(hào)機(jī)組各1臺(tái)循泵運(yùn)行時(shí)，對(duì)循環(huán)水流量的控制從其控制方式上來(lái)講有閉循環(huán)水流量則不能滿足凝汽器的需要,2臺(tái)循泵運(yùn)行環(huán)、開(kāi)環(huán)2種方案:(1)開(kāi)環(huán)控制就是通過(guò)對(duì)循環(huán)水系時(shí),循環(huán)水流量偏大(遠(yuǎn)超出凝汽器設(shè)計(jì)冷卻水流量14統(tǒng)多個(gè)工況點(diǎn)的試驗(yàn),確定循泵一定轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的循000 m*/h),增加了廠用電消耗。由此看出,循泵的設(shè)環(huán)水流量,在控制過(guò)程中不對(duì)流量進(jìn)行測(cè)量,控制系統(tǒng)計(jì)和制造裕量使得其出力較設(shè)計(jì)值偏大,白白消耗了按機(jī)組負(fù)荷P(對(duì)應(yīng)機(jī)組排汽流量)及循環(huán)水溫to計(jì)部分廠用電,同時(shí)給機(jī)組冬季運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。通算出循泵轉(zhuǎn)速,通過(guò)變頻器對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制的一種方過(guò)循泵的性能試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)循泵的運(yùn)行效率偏低。式。這種控制方式實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單,系統(tǒng)穩(wěn)定性較高,但是控制精度差,且在開(kāi)式循環(huán)水受潮位影響的特殊情況1.2 凝汽器水室聚集空氣下流量控制更是難以達(dá)到預(yù)期值;(2)與開(kāi)環(huán)控制相1號(hào)機(jī)組凝汽器為單殼體雙流程,下部進(jìn)水、上部.比,閉環(huán)控制加裝了一路流量反饋信號(hào)Q(圖1),在循.出水結(jié)構(gòu)。在冬季或春、秋季節(jié),單臺(tái)循泵或兩機(jī)3泵環(huán)水流量按機(jī)組負(fù)荷P及循環(huán)水溫t。計(jì)算出給定值運(yùn)行時(shí),循環(huán)水母管壓力較低,使得部分不凝結(jié)氣體聚后,通過(guò)引人流量反饋信號(hào)能夠較為精確的實(shí)現(xiàn)對(duì)循集在上部出水室的頂部，氣楔的存在減小了上部水室環(huán)水流量控制,并且不受海水潮位的影響,因此能夠較的通流面積,增加了循環(huán)水系統(tǒng)的阻力,進(jìn)而降低了循好地滿足控制要求。泵的流量。在極端情況下,延長(zhǎng)了循泵備用起動(dòng)的時(shí)間。同時(shí),凝汽器上部水室部分管束沒(méi)有通水,減少了Pg↓凝汽器有效換熱面積，影響機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。工控機(jī)Q-(P.1)1.3循泵軸承潤(rùn)滑淡水消耗 量較大變頻器原設(shè)計(jì)循泵的軸承潤(rùn)滑水為淡水,循泵軸承潤(rùn)滑備水消耗量約為16m*/h,軸承潤(rùn)滑水用后排放到循泵循泵技人口,隨著凝汽器 排放的循環(huán)水排入大海。 軸承潤(rùn)滑杰.平均每天消耗淡水約400 t。循環(huán)水管道威海地區(qū)淡水資源緊張,1號(hào)機(jī)組循泵的淡水年圈1循環(huán)水流量閉環(huán)控制示意消耗量達(dá)到10萬(wàn)t,在水資源日漸緊張的形勢(shì)下,有必?zé)嵋獙?duì)循泵軸承淡水潤(rùn)滑 系統(tǒng)進(jìn)行改造。閉環(huán)控制方式存在的最大問(wèn)題就是對(duì)循環(huán)水流量3發(fā)的測(cè)量。循環(huán)水流量的測(cè)量可采用2種方式:(1)在循2技術(shù)改造和優(yōu)化措施環(huán)水進(jìn)凝汽器管路.上加裝流量測(cè)量裝置,測(cè)量精度可通過(guò)對(duì)測(cè)量裝置的標(biāo)定來(lái)保證,但是其主要問(wèn)題在于2.1循 泵葉輪改造和變頻調(diào)節(jié)考慮到循泵電機(jī)功率600 kW尚有較大富裕量，測(cè)量中國(guó)煤化工畢托管或笛形管一九類的|YHCN MH G繡蝕、堵塞等將嚴(yán)重對(duì)循泵的葉輪進(jìn)行改造,以滿足機(jī)組凝汽器循環(huán)水流影響測(cè)量的精度和穩(wěn)定性;(2)固定式超聲波流量計(jì)則70要求有10D左右長(zhǎng)度的直管段,這在循環(huán)水管管徑較2.4 改造循泵軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)粗的條件下較難找到合適的安裝位置,因此實(shí)現(xiàn)難度用海水替代淡水對(duì)循泵的軸承進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻，較大。主要需解決海水對(duì)軸承部件的腐蝕問(wèn)題。在改造中對(duì)第2種方式通過(guò)下式確定循環(huán)水流量Q。:循泵套管殼體等部件進(jìn)行了防腐處理;軸套、聯(lián)軸器、0= H.Q橡膠軸承等部件采用耐海水腐蝕的備件;循泵蝶閥坑ti一tr內(nèi)加裝2臺(tái)套管潤(rùn)滑泵,由1號(hào)循泵蝶閥后管道引出式中:H,為機(jī)組排汽比焓降,kJ/kg;Q。為排汽流量，海水,經(jīng)潤(rùn)滑泵升壓后通人1.2號(hào)循泵套管,對(duì)橡膠軸t/h;h ,r分別為循環(huán)水進(jìn)、出口水溫,C。承進(jìn)行冷卻,套管潤(rùn)滑系統(tǒng)管道為襯塑管;套管冷卻水凝汽器循環(huán)水進(jìn)、出口水溫小、12易于測(cè)取,機(jī)組系統(tǒng)裝有報(bào)警、聯(lián)動(dòng)裝置,濾網(wǎng)前后壓差大于0.05排汽流量Q、排汽比焓降H,可以通過(guò)汽輪機(jī)熱力計(jì)MPa時(shí)報(bào)警,冷卻泵出口壓力低于0.3 MPa時(shí),自動(dòng)算取得。按照計(jì)算所得的循環(huán)水流量穩(wěn)定、可靠,精度切換到備用泵,冷卻泵24 h不間斷運(yùn)行。也能夠滿足控制要求。改造后,1、2號(hào)循泵經(jīng)過(guò)兩年的運(yùn)行,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)軸承套導(dǎo)管等的腐蝕問(wèn)題，循泵運(yùn)行穩(wěn)定,節(jié)約了大量2.3加裝凝汽器水側(cè)抽空 氣裝置的淡水。凝汽器水側(cè)未充滿水時(shí)存在氣腔(圖2),減小了水室的通流面積,增加了循環(huán)水室的阻力,進(jìn)而降低了3循環(huán)水 系統(tǒng)改造效果循泵的出力,在極端情況下,可能破壞凝汽器冷卻水虹吸作用,同時(shí)凝汽器上部水室部分管束沒(méi)有通水,減少(1)循環(huán)水流量增加后滿足機(jī)組變工況運(yùn)行時(shí)最了凝汽器有效換熱面積。為此,在凝汽器上部水室回佳真空要求,同等條件下,夏季可使機(jī)組無(wú)煤增功率約水管頂部加裝抽氣裝置,當(dāng)循環(huán)水母管壓力較低時(shí),監(jiān)500 kW。視凝汽器水阻增加(循泵運(yùn)行方式不變)時(shí)表明空氣聚(2)冬季循環(huán)水用量較低時(shí)循泵采用變頻調(diào)節(jié)可集,則開(kāi)啟抽氣裝置抽空氣,直到抽出海水為止。節(jié)約廠用電量22.5萬(wàn)kW. h。(3)保證機(jī)組在最低循環(huán)水用量時(shí)消除凝結(jié)水的.氣腔部位過(guò)冷卻,改善回?zé)嵯到y(tǒng)運(yùn)行狀況，可多發(fā)電約12萬(wàn)kW●h.凝汽器(4)海水替代淡水對(duì)循環(huán)水泵軸承進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻,年節(jié)約淡水約10萬(wàn)t。循環(huán)水λ口↑↓衢壞水出口圖2氣腔位置示意發(fā)(上接第68頁(yè))(4)空冷島沖洗設(shè)備使用中的問(wèn)題。1號(hào)機(jī)組空[參考文獻(xiàn)]壇冷島第1次沖洗時(shí)，由于沖洗泵出口壓力不能達(dá)到設(shè)[1] 劉邦泉.直接空冷系統(tǒng)的調(diào)試及建議[J].華北電力技術(shù)， .計(jì)要求的壓力(8 MPa),沖洗效果很差,甚至導(dǎo)致部分2004 (5):25 - 26.臟物沉積在換熱管束表面,從而給后續(xù)沖洗工作造成2] 李建頗.直接空冷機(jī)組冬季調(diào)試中空冷凝汽器管束凍結(jié) T了很大困難。沖洗泵出口壓力問(wèn)題解決后,才進(jìn)行了問(wèn)題分析及防范要點(diǎn)[J].西北電建,2007(2).備電比較徹底的清洗。中國(guó)煤化工MHCNMHG九71