650MW機組循環(huán)水系統(tǒng)“一機雙塔”運行評估

高志圣，季朝陽，王濤

650MW機組循環(huán)水系統(tǒng)“一機雙塔”運行評估

高志圣，季朝陽，王濤

（國家能源集團費縣發(fā)電公司，山東 臨沂 273400）

針對夏季循環(huán)水溫度較高、運行機組真空較低的情況，在單機運行期間對循環(huán)水系統(tǒng)進行了改造，實施一機雙塔運行方式，使循環(huán)水回水至兩臺涼水塔，以達到提高運行機組真空的目的。

650 MW機組；循環(huán)水；一機雙塔；真空

近年來受環(huán)保、電源結(jié)構(gòu)改革等政策影響，中國非化石能源裝機快速增長，火電裝機容量占電力裝機容量的比例呈逐年小幅下降態(tài)勢。但同時受能源結(jié)構(gòu)、歷史電力裝機布局等因素影響，中國電源結(jié)構(gòu)仍將長期以火電為主。在這一趨勢和大背景下，節(jié)能降耗，提升火力發(fā)電經(jīng)濟效益顯得尤為重要。

1 系統(tǒng)概述

國家能源集團費縣發(fā)電公司汽輪機由上海汽輪機有限公司（STC）與西門子西屋公司聯(lián)合設(shè)計制造。汽輪機型式為超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽、單軸、雙背壓、凝汽式、八級非調(diào)整回熱抽汽；額定出力650 MW；機組采用復合變壓運行方式，汽輪機額定轉(zhuǎn)速為3 000 r/min。凝汽器為單流程、雙背壓、表面式、雙殼體、橫向布置凝汽器。

循環(huán)水系統(tǒng)主要向凝汽器和開式循環(huán)水系統(tǒng)提供冷卻水，循環(huán)水采用二次循環(huán)冷卻塔系統(tǒng)。每臺機組設(shè)置兩臺循環(huán)水泵，從循環(huán)水泵房引出一根DN3000的供水母管，在汽機房A列外分成兩根DN2200的支管，首先進入低壓凝汽器，通過凝汽器本身的連通管，再引入高壓凝汽器，然后通過兩根DN2200的回水管，接出汽機房，合并成一根后，至循環(huán)冷卻塔，凝汽器循環(huán)水如圖1所示。

圖1 凝汽器循環(huán)水簡圖

循環(huán)水系統(tǒng)采用自然通風冷卻塔，每機一塔。設(shè)計溫度20 ℃，夏季最高溫度33 ℃，設(shè)計壓力0.35 MPa（g），工作壓力0.2 MPa（g）。每臺機組有兩臺循環(huán)水泵，循環(huán)水泵相關(guān)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 循環(huán)水泵相關(guān)數(shù)據(jù)

循環(huán)水泵循環(huán)水泵電機 型式立式斜流泵數(shù)量/臺2 型號80LKXA-30型號YKSL3000-16/2150-1 流量/（m3/s）8.45額定電壓/kV6 設(shè)計揚程/m30額定功率/kW3 000/2 100 轉(zhuǎn)速/（r/min）372/330額定電流/A368/260（1A循環(huán)水泵）/249（2A循環(huán)水泵） 最小淹沒深度/m4.2 最高水位/m﹣0.3制造廠家湘潭電機廠 潤滑水量/（m3/h）3.0冷卻方式水—空冷（IC81W） 潤滑水壓/MPa0.3 制造廠長沙水泵廠

2 改造方案

針對夏季環(huán)境溫度高，運行機組真空較低的情況，費縣公司對循環(huán)水系統(tǒng)進行了一機雙塔改造，通過這次改造，將2臺機組循環(huán)水回水管連接，在回水聯(lián)絡(luò)管上安裝有2個自動排氣門，回水聯(lián)絡(luò)管采用兩個電動門來隔離，這樣的改造可使單機運行的機組同時利用2臺涼水塔進行循環(huán)水的冷卻，增加了冷卻面積，降低了涼水塔出水溫度，從而達到提高機組真空的目的。循環(huán)水一機雙塔如圖2所示。

3 運行注意事項

為避免發(fā)生安全事故和系統(tǒng)跑水的情況，在一機雙塔投運前，應確保停運機組的循環(huán)水、開式水系統(tǒng)無相關(guān)檢修工作，將停運機組凝汽器循環(huán)水進出口電動閥、開式水入口濾網(wǎng)電動閥及旁路閥全關(guān)，并將相關(guān)電動閥停電。在一機雙塔運行期間，保持2臺水塔聯(lián)絡(luò)電動閥全開，并將水塔聯(lián)絡(luò)電動閥停電。在停運機組接到啟動命令時，應先斷開循環(huán)水回水聯(lián)絡(luò)，再恢復相關(guān)停電閥門備用或者正常運行狀態(tài)。

圖2 循環(huán)水一機雙塔簡圖

4 投運效果

2019-05-18T10：50，費縣電廠#1機組單機運行，負荷穩(wěn)定在516 MW，#2機組停運狀態(tài)，循環(huán)水系統(tǒng)備用，11：20全開#1、2機循環(huán)水回水聯(lián)絡(luò)管電動門，實現(xiàn)了#1機一機雙塔運行方式，11：50#1機組負荷516 MW，投運前后數(shù)據(jù)如表2所示。#1機實現(xiàn)雙塔運行后，就地觀察#2涼水塔淋水區(qū)域基本均勻。#1機真空升高情況：A缸真空升高0.7 kPa，B缸真空升高0.37 kPa，凝汽器真空平均升高0.54 kPa。根據(jù)凝汽器真空變化1 kPa，供電煤耗變化2.6 g/（kW·h）。一機雙塔的投運可降低煤耗1.404 g/（kW·h）。#1機組日發(fā)電量約為1.3×107kW·h，由此計算出每天可節(jié)約標煤18.252 t。按照標煤單價754.98元/噸計算，每天節(jié)約13 780元。經(jīng)過改造后，循環(huán)水的運行方式更加靈活，極大提高了運行機組的經(jīng)濟性。

表2 一機雙塔投運前后數(shù)據(jù)

時間10：5011：50投運前后對比 機組負荷/MW516516無 A缸真空/kPa﹣92.59﹣93.29提高0.7 B缸真空/kPa﹣94.65﹣95.02提高0.37 循泵出口壓力/MPa0.240.24無 凝汽器循環(huán)水入口溫度/℃23.8821.51降低2.37 凝汽器循環(huán)水出口溫度/℃31.8829.41降低2.47 環(huán)境溫度/℃19.520.2升高0.7

［1］黃凱，彭濱，吳文忠.600 MW機組循環(huán)水系統(tǒng)一機雙塔運行方式研究［J］.湖南電力，2011，31（1）：63-65.

［2］華敏，王飛，趙佳駿，等.一機雙塔改造試驗研究與評價［J］.電站系統(tǒng)工程，2019，35（1）：34-36.

TM621

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.16.054

2095－6835（2019）16－0125－01

〔編輯：嚴麗琴〕