300MW机组汽泵开停机节能技术探讨

300MW机组汽泵开停机节能技术探讨

摘要:本文对靖远第二发电有限公司4*300MW机组在开停机过程中，利用汽泵代替电泵，进行开停机的节能技术进行分析，对汽泵代替电泵开停机的可行性和安全性进行分析，并对此技术的经济性进行评估。

关键字:节能技术，汽泵开停机，节能效果，发电成本。

Abstract:In this paper,second of JingyuanPower Company Limited 4*300MW unitin theshutdown process,instead ofusingthe steam pumpelectric pump, energy savingtechnologyanalysis ofshutdown,analyzed feasibility and safetyof the steam pumpinstead of electricpumpshutdown,assessment ofeconomicand technology.

Key words:energy-saving technology,the steam pump shutdown,energy-saving effect,the cost of power generation

一 前言

靖远第二发电有限责任公司现有4台300MW燃煤火电机组，经过多年的技术更新和节能改造，四台机均能长期带330MW负荷稳定运行，每台机组配有两台50%负荷的汽泵和一台50%负荷的电泵。开停机期间用电泵向锅炉上水，机组到150MW时投入汽泵运行，主机负荷到200MW时停电泵投备；停机时主机负荷低于180MW时就启动电泵停汽泵，电泵一直运行到机组停运、锅炉不需要上水时才停运，全过程中电泵消耗了大量的厂用电。针对这一情况，在运行方式上进行创新和尝试，用汽泵代替电泵进行开停机，取得了成功的运行经验，并且在生产实践中推广和应用，创造了良好的经济效益，降低了企业的运营成本。二 利用汽泵进行机组开停机可行性、安全性分析

汽泵开停机需要满足以下三个条件，一是需要充足的汽源来驱动汽泵，二是符合汽泵启动运行的凝汽器真空，三是汽泵开机时锅炉给水流量和压力的可调可控，保证开停机锅炉给水的可靠和安全。

1.用汽泵代替电泵，汽源的问题容易解决。因为目前各300MW火力发电机组均设计有全公司的辅汽母管，各机组辅汽联箱可以通过辅汽母管互相供汽，辅汽联箱的蒸汽可以返供至四抽母管，再供至小机低压进汽。邻机负荷不高时，可稍开启邻机冷段至辅汽供汽阀，提高辅汽压力，有些机组的辅汽至四段供汽系统中，只装有小机做试验用的调试供汽门，管道的通流量较小，四抽至辅汽供汽系统又加装有逆止阀，因此可以在逆止阀处加装大口径的旁路手动阀向四抽返供汽，在机组开停机时开启此手动阀，在机组正常运行时关严此手动阀，防止辅汽联箱压力高时辅汽经四抽系统进入主机中压缸，这样就解决了汽泵的汽源问题。

2．汽泵启动需要的真空也容易解决。因为正常开机时按照调度开机调令和

开机操作票，投运循环水和凝结水系统后，主机即可投盘车和轴封系统运行，在很短时间内即可建立凝汽器真空，在锅炉点火初期直到汽包压力达到0.2MPa的时间段，可以用凝输泵以及汽泵的前置泵进行间断上水，只有汽包压力高于0.2MPa以上，才需启动汽泵向锅炉上水，此时凝器真空早已建立正常；而在停机过程中，主机真空一直是正常的，因此具备汽泵开停机的真空条件。

3．最为关键的的是利用汽泵开停机时给水压力和给水流量的可调可控。因为在开停机时锅炉给水压力较低、给水流量相对较小，炉内燃烧工况较为薄弱，汽包水位的调节和控制的难度比较大，需要对汽泵的调节控制的灵敏度和可靠性进行论证和技术改造，针对这一情况，将A汽泵的调节逻辑中变速率由最初的600rpm调整至2000rpm，保证了能够快速对A汽泵出口给水压力的调节控制，以此来跟随锅炉压力变化时给水压力相应变化；同时在A汽泵出口电动主阀处进行改造，加装小流量的旁路调节阀，在开停机时关闭A汽泵出口主阀，利用加装的旁路调节阀能够很精确的进行流量的调节；这样就保证了汽泵开停机时给水压力和给水流量的可调可控；而且开停机全过程中电泵正常备用，可以在紧急情况下随时启动电泵，保证了开停机时候锅炉给水中的可靠性和安全性。

三、利用汽泵开停机需要注意的问题及解决办法

由于汽泵开停机过程是两个截然不同的过程，在开停机过程中需要注意的事项和需要进行的危险预控也就不同，下面就公司四台300MW机组在汽泵开停机中需要注意的事项、危险预控以及防范措施进行分析。

1.开机时，汽泵从暖管、冲转、暖机到接带负荷的工程中，需要重点监视的参数主要有：小机进汽压力和温度、小机排汽温度和主机真空，主机中压排汽区上下缸温差、偏心、轴移、缸胀，以防止主机的抽汽逆止门不严密造成汽缸返汽，导致主机大轴损坏；因此当四段抽汽温度或中压排汽区下缸温下降较快时，应立即关闭四抽逆止门前疏水门，观察温度变化并及时处理。2.在开启四抽逆止门和电动门以及进行汽源切换时，四段抽汽温度要接近或略高于小机进汽温度，以防管道内的压力剧降，小机驱动汽源压力不足，造成汽泵出口压力下降，导致锅炉给水压力下降甚至锅炉缺水事故。而且汽源切换时还应该就地确认阀门动作正常，在小机冲转前必须对管道进行充分疏水暖管，防止管道冲击振动，造成管道震动损坏系统内管道和设备。3.调整汽泵转速时，尽量平缓进行。因为小机转速变化率修改后，小机转速调节范围变大，小机的转速和出口压力均能够在很短时间内发生很大的变化，汽泵出口给水压力急剧变化会造成锅炉水位急剧变化；操作汽泵幅度过大时还将造成辅汽压力波动太大，因此还需加强监视临机辅汽压力和辅汽母管压力，防止辅汽压力波动而危及临机辅汽联箱所带负荷的安全运行。4.合理控制汽泵流量，在操作过程中要注意出口最小流量再循环阀、小流量旁路阀和出口主阀之间的开、关配合，防止各阀门开、关配合不当造成锅炉给水流量突然变化，导致锅炉满、缺水事故。5.停机时，由于汽包压力相对较高，一旦汽泵参数控制不当将造成汽泵出口给水压力低，导致锅炉缺水。因此机组负荷降至120MW之前，汽泵汽源采取本机低压汽源供汽，机组负荷小于120MW时倒换汽泵汽源为辅汽供汽，保证给水压力高于汽包压力0.8MPa以上，保证汽包供水正常，并且有较大的调整裕量。6. 停机时，切换汽泵汽源时防止小机进汽管道

及小机产生较大热应力。由于四抽温度高于辅汽温度，汽源切换前应充分疏水，机组负荷降至180MW时，就要进行四抽和辅汽管道的疏水暖管工作，汽源切换时温度下降率不高于10℃/min；机组负荷降至100～120MW负荷时，低压汽源压力与辅汽压力基本接近，是最佳的汽源切换时机，同样必须就地检查阀门动作正常，保证管系无冲击振动。

四、汽泵开停机经济性分析每次冷态开机，从锅炉上水至两台汽泵正常运行约12～15小时，以实际电泵运行电流约300A计，根据估算公式计算每次开机电泵耗电量：

实际功率＝额定功率×实际电流/额定电流

冷态开机（12小时计）可节约厂用电＝12*5500*300/607 kWh约3.26万kWh；

按照同样的统计方法，每次热态开机按5小时计可节电1.36万kWh，每次停机按6小时计可节电1.63万kWh。

本公司2012年四台机组总共开机13次，其中热态开机3次、冷态开机10次、停机13次，采取汽泵开停机全年可节约厂用电量：3.26*10+1.36*3+1.63*13＝32.6+4.08+21.19=57.87万kWh，按照0.55元/kWh电价计算，全年节省电费：0.55元/kWh*57.87万kWh =31.83万元。

公司还根据开停机过程中汽包压力变化情况，采取了除氧器静压上水、凝输泵、汽泵前置泵上水等上水方式向锅炉上水；均可以节省大量的厂用电源，每次开机节约厂用约2000kWh，2012年可节约厂用约2.0万kWh，折合效益近1.1万元，同时由于锅炉给水直接由凝输提供，缩短了机炉侧换水的时间，缩短了开机时间，其节水节电和多发电产生的间接效益约数万元。五、结束语

经过长期的探索和改进，各机组均能够全程用汽泵代替电泵开停机，这项技术的可行性、可靠性和安全性均得到了科学的验证，经济性也相当客观，这一举措降低了发电成本，增强了企业的竞争力，通过对此项技术进行不断的细化和完善，必将取更得好的经济效益。