660MW機(jī)組凝結(jié)水泵耗電率高分析及解決措施研究

魏子敬

（新鄉(xiāng)中益發(fā)電有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453000）

電廠汽機(jī)專業(yè)耗電率較大的主要是三大6KV設(shè)備，即循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵、前置泵。循環(huán)水泵規(guī)律性強(qiáng)，易于掌握其特點(diǎn)，節(jié)能空間小。前置泵出力、電流隨負(fù)荷變化而變化，節(jié)能空間亦小。凝結(jié)水泵耗電量較大，且每天加減負(fù)荷時均需調(diào)整出力，其頻率大小直接影響耗電量，節(jié)能潛力大，因此分析其電耗高原因，并尋求方法降低其電耗勢在必行。

1 機(jī)組設(shè)備簡介

凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)兩臺100%容量的電動筒式凝結(jié)水泵，一運(yùn)一備，其中A凝結(jié)水泵為變頻調(diào)節(jié)泵，B凝結(jié)水泵為工頻泵，泵型號C720Ⅲ-4，電機(jī)型號YSPKKL630-4，轉(zhuǎn)速1489rpm，流量1720t/h，額定功率2200KW，額定電流250.4A。

凝結(jié)水系統(tǒng)分兩路，主路經(jīng)軸封加熱器、低加進(jìn)入除氧器，輔路做為雜用水用戶主要有工業(yè)供汽減溫水、低壓軸封減溫水、前置泵機(jī)械密封水、汽動給水泵排汽減溫水等。凝結(jié)水泵變頻手動調(diào)節(jié)，除氧器上水調(diào)節(jié)閥投自動控制除氧器水位。

2 耗電率高原因分析

公司向工業(yè)用戶供汽，汽源取自機(jī)組冷再，壓力1MPa，供汽溫度200℃，減溫水來自主機(jī)凝結(jié)水。受制于供汽溫度要求，凝結(jié)水母管壓力維持較高。機(jī)組負(fù)荷高時，凝結(jié)水泵出口壓力高，可以滿足要求，負(fù)荷低時由于壓力低，供汽溫度易升高，致使出口壓力不低于1.5MPa，頻率最低31.8Hz，電流在59A，月度耗電率約0.21%，變頻泵節(jié)電效果未能充分發(fā)揮，同時除氧器上水閥節(jié)流嚴(yán)重，節(jié)流損失大。為解決該問題，充分挖掘凝結(jié)水泵變頻節(jié)能空間，決定對工業(yè)供汽減溫水進(jìn)行改造，但在改造前通過凝結(jié)水泵頻率調(diào)整試驗(yàn)，摸索降低出口母管壓力，實(shí)現(xiàn)降壓運(yùn)行，通過兩步走的方式降低了凝結(jié)水泵耗電率。

3 措施一：凝結(jié)水泵頻率調(diào)整試驗(yàn)

3.1 調(diào)整試驗(yàn)注意事項(xiàng)

（1）機(jī)組減負(fù)荷時，逐漸降低頻率，觀察工業(yè)供汽溫度、軸封溫度參數(shù)變化，若溫度升高較大，暫停降頻率，待溫度下降后再降低頻率。（2）機(jī)組加負(fù)荷時，注意監(jiān)視除氧器上水調(diào)閥開度，及時增加凝結(jié)水泵頻率，防止除氧器水位下降。（3）加強(qiáng)監(jiān)視工業(yè)供汽壓力、流量、溫度和A凝結(jié)水泵振動、軸承溫度等參數(shù)變化。

3.2 調(diào)整試驗(yàn)經(jīng)過

（1）3月17日，將凝結(jié)水泵出口母管壓力低報(bào)警值由1.2MPa，改為1.1MPa，將壓力低聯(lián)啟備用泵壓力值由1.0MPa改為0.8MPa。（2）3月17日16∶00，在保證除氧器上水、工業(yè)供汽溫度和軸封溫度正常的前提下開始試驗(yàn)。（3）試驗(yàn)方法是逐漸摸索降低頻率、出口壓力，觀察工業(yè)供汽溫度變化情況，當(dāng)減溫水調(diào)門全開時，若溫度仍上漲，則降低供汽壓力至0.9MPa，此時，溫度將逐漸穩(wěn)定，流量下降、溫度下降后再提高壓力至1MPa。

3.3 調(diào)整試驗(yàn)總結(jié)

通過摸索調(diào)整，選取330MW、300MW、260MW相同負(fù)荷下對各參數(shù)進(jìn)行對比，如表1、表2所示。

表1

表2

（1）試驗(yàn)過程中，凝結(jié)水泵運(yùn)行正常，泵、電機(jī)各軸承溫度和振動均正常，運(yùn)行穩(wěn)定。（2）凝結(jié)水泵出口壓力降低后，各負(fù)荷時間段均能滿足凝結(jié)水雜項(xiàng)用戶如工業(yè)供汽減溫水、軸封減溫水、前置泵機(jī)械密封水用水壓力需求。（3）凝結(jié)水泵出口母管壓力降低后除氧器上水閥較之前開度增加，降低了其節(jié)流損失。（4）通過降低凝結(jié)水泵出口壓力運(yùn)行，各負(fù)荷時間段頻率明顯下降，特別是低負(fù)荷節(jié)能效果更加顯著。負(fù)荷260MW時頻率可降至29.0Hz，電流40.7A，出口壓力1.15MPa，最大降幅達(dá)12A，耗電率由0.21%降至0.16%。（5）現(xiàn)階段除早晚高峰外長期低負(fù)荷運(yùn)行，深調(diào)時間越來越長，因此低負(fù)荷時節(jié)能效果將越來越明顯。

4 措施二：工業(yè)供汽減溫水系統(tǒng)改造

4.1 改造方案

工業(yè)供汽減溫水不再用凝結(jié)水，增設(shè)一臺管道泵作為提供減溫水，水源取自除鹽水至2#，機(jī)引風(fēng)機(jī)房補(bǔ)水門管路，接管至管道泵處，方案總投資3萬元。（1）機(jī)務(wù)改造部分。安裝一臺管道泵，型號CDLF1-27，流量1m3/h，揚(yáng)程150m，出口壓力在1.8MPa。（2）電氣改造部分。電機(jī)功率1.5kW，設(shè)置控制箱，具有就地、遠(yuǎn)方切換功能，控制箱有就地啟停功能，配備電流表顯示。

4.2 改造后凝結(jié)水泵耗電率統(tǒng)計(jì)

設(shè)備改造于10月27日完成，改造后機(jī)組低負(fù)荷時，凝結(jié)水泵頻率可降至28Hz，電流38A，出口壓力1MPa，電流明顯下降，最大降幅達(dá)24A。經(jīng)過11月和12月兩個月運(yùn)行，觀察耗電率較之前進(jìn)一步降低至0.14%。11月、12月凝結(jié)水泵耗電率如表3。

表3

5 降低出口母管壓力和改造后效果

通過凝結(jié)水泵頻率調(diào)整試驗(yàn)降低出口母管壓力運(yùn)行，耗電率由0.21%降至0.16%，降低供電煤耗0.175g/kW·h，單機(jī)月度節(jié)約費(fèi)用3萬元，截至10月月底累計(jì)節(jié)約50萬元。供汽減溫水改造后，廠用電率進(jìn)一步降低，由0.16%降至0.14%，降低煤耗0.07g/kW·h。綜合以上兩者可以看出，耗電率由調(diào)整前的0.21%降至0.14%，降低供電煤耗0.245g/kW·h，2021年按2020年全年發(fā)電量46億kW·h計(jì)算，預(yù)計(jì)節(jié)約費(fèi)用約120萬元，隨著時間推移，經(jīng)濟(jì)效果將愈加顯著。

6 結(jié)語

隨著發(fā)電企業(yè)對降低生產(chǎn)成本的要求越來越高，降低廠用電率是其重要指標(biāo)之一，本文針對降低凝結(jié)水泵廠用電率提出了解決方案，通過調(diào)整試驗(yàn)和設(shè)備改造，很好地降低了耗電率，創(chuàng)造了大量的經(jīng)濟(jì)效益。