姚婷

氫冷器冷卻水升壓泵在發(fā)耳電廠的應(yīng)用

姚婷

（大唐貴州發(fā)耳發(fā)電有限公司 貴州發(fā)耳 553017）

本文重點(diǎn)介紹了發(fā)耳電廠4×600MW的1、3號(hào)機(jī)組，加裝氫冷器冷卻水升壓泵后的控制策略及應(yīng)用。在保證發(fā)電機(jī)氫冷器冷卻效果的同時(shí)，進(jìn)一步降低原開(kāi)式水系統(tǒng)的能耗，提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性方面取得了良好的效果。

發(fā)耳電廠；原開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵；節(jié)能

1 前言

大唐貴州發(fā)耳發(fā)電有限公司1、3號(hào)機(jī)組開(kāi)式水系統(tǒng)加裝氫冷器冷卻水升壓泵已于2015年年中改造完成，改造后開(kāi)式水系統(tǒng)控制分為兩個(gè)部分，即原有的開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵控制和氫冷器冷卻水升壓泵的控制。在夏季機(jī)組負(fù)荷較高時(shí)，采用原開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵對(duì)開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)冷卻。但是在機(jī)組負(fù)荷較低時(shí)，發(fā)電機(jī)氫冷器及潤(rùn)滑油冷卻器發(fā)熱量較小，而原開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵電機(jī)的功率大，電耗大，尤其是雨季或晚上，電網(wǎng)低負(fù)荷階段，機(jī)組負(fù)荷均在50～70%額定負(fù)荷之間，采用原有的開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵會(huì)造成一定的機(jī)組經(jīng)濟(jì)性損失。為了提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，發(fā)耳電廠采用了加裝氫冷器冷卻水升壓泵的控制策略，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間觀察，節(jié)能效果良好。

2 原設(shè)備概況

大唐貴州發(fā)耳發(fā)電有限公司1～4號(hào)機(jī)組開(kāi)式泵電機(jī)采用無(wú)錫華達(dá)電機(jī)有限公司生產(chǎn)的YKK400-6型電機(jī)，額定功率為250kW、額定電壓為6kV、額定電流為30.5A、轉(zhuǎn)速為990r/min。開(kāi)式泵采用上海凱泉泵業(yè)有限公司生產(chǎn)的KQSN600-M27/485（T）型軸流泵，流量為3200m3/h、揚(yáng)程為22m、功率為250kW、轉(zhuǎn)速為990r/min。機(jī)組運(yùn)行期間一臺(tái)開(kāi)式泵運(yùn)行，另外一臺(tái)開(kāi)式泵處于備用，如圖1。

3 原開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵控制方式概況（以A泵為例）及開(kāi)式循環(huán)冷卻水各冷卻設(shè)備的回水溫度曲線

（1）原開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵的控制邏輯為：

啟、停允許：開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵A允許遠(yuǎn)方操作

聯(lián)鎖啟（相或）：

①A置備用且B運(yùn)行時(shí)出口壓力低于0.2MPa；

②A置備用且B運(yùn)行時(shí)故障跳閘。

聯(lián)鎖停（相或）：

①開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵A運(yùn)行60S后出口電動(dòng)門(mén)未開(kāi)；

②凝汽器B循環(huán)水B進(jìn)水壓力低于0.05MPa且不是壞質(zhì)量時(shí)凝汽器A循環(huán)水A進(jìn)水壓力低于0.05MPa且不是壞質(zhì)量；

③開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵A電機(jī)軸承溫度1或2大于90℃；

④開(kāi)式泵A電機(jī)線圈溫度同相量個(gè)點(diǎn)均大于130℃。

圖1

（2）原開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵的冷卻效果如圖2所示。

圖2

4 加裝氫冷泵后開(kāi)式循環(huán)水系統(tǒng)的設(shè)備概況

目前發(fā)耳公司1、3號(hào)機(jī)組開(kāi)式水系統(tǒng)加裝的氫冷泵電機(jī)為江蘇大中電機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的YX3-200L-4型電機(jī)，額定功率為30kW、額定電壓為380V、額定電流為58A、轉(zhuǎn)速為430r/min。氫冷泵為上海上誠(chéng)泵閥制造有限公司生產(chǎn)的150-125-315型離心泵，揚(yáng)程為32m、流量為200m3/h、功率為30kW。機(jī)組正常運(yùn)行過(guò)程中，原開(kāi)式泵均停運(yùn)，且開(kāi)式泵前、后電動(dòng)門(mén)均打開(kāi)，同時(shí)新加裝的旁路管道上的開(kāi)式冷卻水旁路電動(dòng)門(mén)也打開(kāi)，利用循環(huán)水對(duì)除發(fā)電機(jī)氫冷器外的設(shè)備進(jìn)行冷卻，而發(fā)電機(jī)氫冷器利用加裝的氫冷泵對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，同時(shí)關(guān)閉氫冷器隔離電動(dòng)門(mén)，如圖3所示。

圖3

5 開(kāi)式循環(huán)水系統(tǒng)加裝氫冷器冷卻水升壓泵后的控制策略及開(kāi)式循環(huán)冷卻水各冷卻設(shè)備的回水溫度曲線

加裝氫冷器冷卻水升壓泵后控制邏輯為：

5.1 氫冷器冷卻水升壓泵

啟動(dòng)允許：允許遠(yuǎn)操。

停運(yùn)允許：允許遠(yuǎn)操且開(kāi)式泵有一臺(tái)運(yùn)行相對(duì)出口門(mén)開(kāi)且出口壓力不低（大于0.2MPa）且隔離門(mén)已開(kāi)。

聯(lián)鎖啟動(dòng)：無(wú)。

聯(lián)鎖跳閘：無(wú)。

5.2 開(kāi)式冷卻水旁路門(mén)

開(kāi)允許：允許遠(yuǎn)操。

關(guān)允許：允許遠(yuǎn)操且任意開(kāi)式泵運(yùn)行。

聯(lián)鎖開(kāi)：開(kāi)式泵全停延時(shí)8s。

聯(lián)鎖關(guān)：任意開(kāi)式泵已運(yùn)行，且其出口門(mén)開(kāi)，發(fā)5s脈沖，（5s脈沖信號(hào)過(guò)后運(yùn)行人員可以自由操作）。

5.3 開(kāi)式水至氫冷器進(jìn)口電動(dòng)門(mén)

開(kāi)允許：允許遠(yuǎn)操且任意開(kāi)式泵運(yùn)行且出口門(mén)開(kāi)。

關(guān)允許：氫冷泵運(yùn)行。

聯(lián)鎖開(kāi)：氫冷泵跳閘或出口壓力低（0.2MPa），發(fā)5s脈沖。

聯(lián)鎖關(guān)：無(wú)。

5.4 原開(kāi)式泵自啟（以B運(yùn)行A備用為例）

A開(kāi)式泵在備用的情況下以下條件相或：

（1）B開(kāi)式泵已運(yùn)行且B開(kāi)式泵出口壓力低于0.2MPa。

（2）B開(kāi)式泵跳閘5s內(nèi)且無(wú)B開(kāi)式泵停指令且B開(kāi)式泵已停運(yùn)。

（3）氫冷泵停運(yùn)或氫冷泵出口壓力低于0.2MPa，聯(lián)鎖備用開(kāi)式泵。

5.5 開(kāi)式水系統(tǒng)加裝氫冷器冷卻水升壓泵后的各設(shè)備冷卻效果（如圖4所示）

6 節(jié)能效果

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，增加的氫冷器冷卻水升壓泵能滿足機(jī)組運(yùn)行要求，氫冷器冷卻水升壓泵、開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵同工況下電流如表1。

表1

圖4

按照年平均負(fù)荷比例600MW：450MW：300MW=1：3：1的關(guān)系，通過(guò)上表經(jīng)加權(quán)平均計(jì)算得出：氫冷器冷卻水升壓泵綜合電流為（26.6A+3×23.1A+20.5A）/5=23.4A，電機(jī)電壓400V，開(kāi)式循環(huán)冷卻水泵綜合電流（28.9A+3×28.4A+29.3A）/5=28.68A，電機(jī)電壓 6.3kV，則各泵每天耗電通過(guò)泵耗電公式W=1.732×UIcosφ得：

每天氫冷泵電耗：

W=1.732×UIcosφ×24=（1.732×400×23.4×0.85×24）/1000=330.715kW·h

每天開(kāi)式泵電耗：

W=1.732×UIcosφ×24=1.732×6.3×28.68A×0.85×24=6384.07kW·h

則每天節(jié)約廠用電為6384.07kW·h-330.715kW·h=6053.356kW·h

節(jié)約廠用電率=每天節(jié)約廠用電/每天平均發(fā)電量×100%，按每天平均發(fā)電量10080000kWh（單機(jī)平均負(fù)荷率為70%計(jì)算）

則節(jié)約廠用電率為6053.356kW·h/10080000kWh×100%=0.06%

每下降1%廠用電率=3.4kW·h（標(biāo)煤）

則通過(guò)改造后煤耗下降值為0.06×3.4g/kW·h=0.204g/kW·h

節(jié)約標(biāo)煤量=煤耗下降值×發(fā)電量×0.935

單機(jī)年發(fā)電量按30億kW·h計(jì)算，考慮到夏季高壓開(kāi)式水用戶需求水量大，需要運(yùn)行開(kāi)式水泵，固氫冷泵按每年運(yùn)行6個(gè)月計(jì)算，年節(jié)約標(biāo)煤量為［（0.204g/kW·h×30億 kW·h×0.935）/1000000］/2=286.36t

每年節(jié)約成本＝增加供電量×0.37=0.06%×30億 kW·h×0.37/2＝333000元

我公司1號(hào)機(jī)氫冷器增加冷卻水泵總投資198000.00元，按節(jié)約成本價(jià)計(jì)算，成本回收周期實(shí)際時(shí)間為6個(gè)月，以后每年節(jié)約成本333000元。

7 結(jié)束語(yǔ)

開(kāi)式循環(huán)水系統(tǒng)加裝氫冷器冷卻水升壓泵對(duì)于降低發(fā)電能耗，提高機(jī)組效率，效果顯著，對(duì)提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、降低發(fā)電成本具有積極意義。收稿日期：2016-9-12

The hydrogen cooler cooling water booster pump in ear power plant application

Yao Ting
（Datang Guizhou Power Generation Co.，Ltd.Guizhou hair ear 553017）

This paper mainly introduces the control strategy and application of the 4×600MW 1 and 3 unit of the power plant，and the cooling water pressure booster pump with the hydrogen cooler.In order to ensure the cooling effect of the generator，the energy consumption of the original open water system is reduced，and the economic performance of the unit is improved.

send the ear plant；original open cycle cooling water pump；energy saving

TM621

A

1004-7344（2016）27-0053-02