朱意兵,王建偉,劉 江
(神華浙江國華余姚燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電有限責(zé)任公司,浙江余姚 315400)
S209FA聯(lián)合循環(huán)機(jī)組循環(huán)水泵運(yùn)行方式經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)分析
朱意兵,王建偉,劉 江
(神華浙江國華余姚燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電有限責(zé)任公司,浙江余姚 315400)
本文介紹了某S209FA多軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組中兩臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行方式。通過在“一拖一”及“二拖一”兩種運(yùn)行工況下進(jìn)行了多次試驗(yàn),并對不同環(huán)境溫度下第二臺(tái)循環(huán)水泵啟動(dòng)前后機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的變化進(jìn)行分析,確定了第二臺(tái)循環(huán)水泵最佳啟動(dòng)時(shí)機(jī),為同類型電廠研究循環(huán)水泵最佳的運(yùn)行方式提供參考。
S209FA聯(lián)合循環(huán);循環(huán)水泵;經(jīng)濟(jì)性
某燃?xì)廨啓C(jī)電廠機(jī)組為二臺(tái)9FA燃?xì)廨啓C(jī)一臺(tái)汽輪機(jī)的多軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組。循環(huán)水系統(tǒng)安裝有兩臺(tái)循環(huán)水泵,設(shè)計(jì)運(yùn)行方式為“一拖一”運(yùn)行時(shí),運(yùn)行一臺(tái)循環(huán)水泵,氣溫較高時(shí)啟動(dòng)兩臺(tái)循環(huán)水泵,“二拖一”運(yùn)行時(shí)啟動(dòng)兩臺(tái)循環(huán)水泵。由于循環(huán)水泵啟動(dòng)后真空上升,汽輪機(jī)負(fù)荷增加,發(fā)電量增加,但循環(huán)水泵啟動(dòng)后相應(yīng)廠用電量也會(huì)上升,所以需要分析不同運(yùn)行工況下多發(fā)電量與多耗廠用電量之間的關(guān)系,從而找到循環(huán)水泵合理的運(yùn)行方式。
為驗(yàn)證“一拖一”運(yùn)行方式循環(huán)水泵的經(jīng)濟(jì)性,在機(jī)組“一拖一”運(yùn)行,燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷穩(wěn)定模式下,啟動(dòng)第二臺(tái)循環(huán)水泵,比較啟動(dòng)前后發(fā)電量的增加值與廠用電量的增加值,由于燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷不變,多發(fā)電量僅為汽輪機(jī)有功的增加量。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1。
從上表可以看出,第二臺(tái)循環(huán)水泵啟動(dòng)后,廠用電量增加約2.1 MW,但由于循環(huán)水溫度上升,汽輪機(jī)真空的下降,汽輪機(jī)有功的增加量逐漸減少,最終多發(fā)電量低于多耗的廠用電量。此次試驗(yàn)在環(huán)境溫度較高的工況下進(jìn)行,第二臺(tái)循環(huán)水泵啟動(dòng)前真空僅為-93.66 kPa,若環(huán)境溫度降低,初始真空較高,則第二臺(tái)循環(huán)水泵啟動(dòng)后凝汽器真空上升的幅度更小,汽輪機(jī)多發(fā)電量也將更小。所以,機(jī)組“一拖一”運(yùn)行方式下,兩臺(tái)循環(huán)水泵長時(shí)間運(yùn)行,對機(jī)組效率并無提升,應(yīng)維持單臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行。
2.1 試驗(yàn)過程
環(huán)境溫度較高,初始真空較低時(shí)試驗(yàn),啟動(dòng)第二臺(tái)循環(huán)水泵,試驗(yàn)過程如下:
(1)第二臺(tái)循環(huán)水泵啟動(dòng)前,機(jī)組保持“二拖一”運(yùn)行方式,單臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行,維持兩臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷不變。
(2)10∶07啟動(dòng)第二臺(tái)循環(huán)水泵。
(3)第二臺(tái)循環(huán)水泵啟動(dòng)后1 h內(nèi)每10min記錄相關(guān)參數(shù)的變化,見表3。
(4)由于第二臺(tái)循環(huán)水泵啟動(dòng)后,循環(huán)水溫度增加,循環(huán)水泵運(yùn)行較長時(shí)間后,在記錄相關(guān)參數(shù)時(shí),取樣點(diǎn)的選擇上盡量保證環(huán)境溫度及燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷與第二臺(tái)循環(huán)水泵啟動(dòng)前一致。
試驗(yàn)過程數(shù)據(jù)見表2。
2.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
(1)10∶07,第二臺(tái)循環(huán)水泵啟動(dòng)后,與10∶00單泵運(yùn)行相比,廠用電功率增加2.37 MW,汽輪機(jī)負(fù)荷增加5 MW,凝汽器真空上升1.87 kPa。多發(fā)電量大于多耗廠用電量。
(2)11∶07,第二臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行1 h后,與10∶00單泵運(yùn)行參數(shù)比較,凝汽器真空上升1.46 kPa,循環(huán)水溫度上升約2℃,廠用電功率增加1.92 MW,汽輪機(jī)負(fù)荷增加2.76 MW。多發(fā)電量大于多耗廠用電量。再加上此時(shí)環(huán)境溫度已由21.09℃升至22.61℃,如在10∶00運(yùn)行工況下,汽輪機(jī)增加的負(fù)荷應(yīng)高于此計(jì)算值。
(3)對這1 h內(nèi)增加的廠用電功率及汽輪機(jī)增加的發(fā)電功率進(jìn)行比較,如表3。
第二臺(tái)循環(huán)水泵啟動(dòng)后,廠用電量增加基本在2.1 MW左右,盡管由于循環(huán)水溫度上升,汽輪機(jī)真空的下降,汽輪機(jī)有功的增加量逐漸減少,但增加量仍大于廠用電增加量,所以,在初始真空為-93.4 kPa的初始工況下,雙機(jī)運(yùn)行期間,保持兩臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行,機(jī)組效率有明顯提升。
(4)17∶10,雙泵運(yùn)行對循環(huán)溫度的影響已完全結(jié)束,此時(shí)環(huán)境溫度和燃?xì)廨啓C(jī)負(fù)荷與10∶00工況基本一致,與10∶00單泵運(yùn)行參數(shù)比較,廠用電功率增加1.91 MW,汽輪機(jī)負(fù)荷增加3.07 MW,多發(fā)電量大于多耗廠用電量。
綜上所述,在循環(huán)水進(jìn)水溫度為22℃時(shí),兩臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性好于單臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行。但由于此次試驗(yàn)進(jìn)水溫度偏高,初始真空較低,啟動(dòng)第二臺(tái)循環(huán)水泵后真空上升幅度較大,所以汽輪機(jī)負(fù)荷上升較多。若當(dāng)環(huán)境溫度下降,初始真空較高時(shí),真空上升的幅度將較小,汽輪機(jī)負(fù)荷增加量也相應(yīng)減小,但第二臺(tái)循環(huán)水泵啟動(dòng)后增加的廠用電量應(yīng)是一致的,所以可以假定,循環(huán)水進(jìn)水溫度應(yīng)存在一個(gè)臨界值,高于臨界值時(shí),啟動(dòng)第二臺(tái)循環(huán)水泵后汽輪機(jī)增加的發(fā)電量不足以抵消多耗的廠用電量,此時(shí),應(yīng)保持單臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行。
為找出此臨界點(diǎn),分別在不同的環(huán)境溫度條件下燃?xì)廨啓C(jī)“二拖一”滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)做了兩次試驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4和表5。
從表4和表5可以看出,循環(huán)水進(jìn)水溫度為14℃,初始真空達(dá)到-95.76 kPa時(shí),第二臺(tái)循環(huán)水泵啟動(dòng)后真空上升幅度僅為1.1 kPa,低于前兩次試驗(yàn)時(shí)真空上升的幅度,汽輪機(jī)增加的有功逐漸也小于多耗的廠用電量,所以基本可確定14℃為臨界溫度。
通過幾次試驗(yàn)分析,可以得出,機(jī)組“一拖一”運(yùn)行時(shí),保持一臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)較為經(jīng)濟(jì),機(jī)組“二拖一”運(yùn)行時(shí),當(dāng)循環(huán)水進(jìn)水溫度為低于14℃時(shí),應(yīng)維持一臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí),高于14℃時(shí),應(yīng)啟動(dòng)第二臺(tái)循環(huán)水泵。當(dāng)然,試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)與機(jī)組特性相關(guān),不同機(jī)組的臨界溫度點(diǎn)稍有差異,但此計(jì)算統(tǒng)計(jì)方法可以在每個(gè)電廠現(xiàn)場進(jìn)行試驗(yàn),通過試驗(yàn)找到循環(huán)水進(jìn)水溫度臨界點(diǎn),在不同工況下選擇最合理的運(yùn)行方式,以達(dá)到節(jié)約廠用電,增加經(jīng)濟(jì)效益的目的。
[1] 宋紹榮.大容量機(jī)組循環(huán)水泵存在的問題及其改進(jìn)[J].廣東電力,2003,(5):24- 26.
[2] 陳功.火電廠循環(huán)水泵運(yùn)行方式對機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響[J].汽輪機(jī)技術(shù),2007,(2):70- 72.
Test and analysis of the econom y of circulating pum p operating mode of S209FA Combined cycle unit
ZHU Yi-bing,WANG Jian-wei,LIU Jiang
(Shenhua Zhejiang Guohua Yuyao Fuel Gas Power Generation co.,Ltd.,Zhejiang Yuyao 315400,China)
This article introduces the circulating pump operation mode of a S209FA multi-shaft combined cycle unit.According to the analysis of the parameters changes after the second circulating pump starts in various temperature of“One-and-One”,“Two-and-One”operationmode,find the time when the second circulating pump starts.Give a reference of determining the best operationmode of the circulating pump for the similar type unit.
S209FA combined cycle;circulating pump;economy
TK477
B
1009- 2889(2014)02- 0069- 04