氫冷器冷卻水升壓泵在發耳電廠的應用

姚婷

氫冷器冷卻水升壓泵在發耳電廠的應用

姚婷

（大唐貴州發耳發電有限公司 貴州發耳 553017）

本文重點介紹了發耳電廠4×600MW的1、3號機組，加裝氫冷器冷卻水升壓泵后的控制策略及應用。在保證發電機氫冷器冷卻效果的同時，進一步降低原開式水系統的能耗，提高機組經濟性方面取得了良好的效果。

發耳電廠；原開式循環冷卻水泵；節能

1 前言

大唐貴州發耳發電有限公司1、3號機組開式水系統加裝氫冷器冷卻水升壓泵已于2015年年中改造完成，改造后開式水系統控制分為兩個部分，即原有的開式循環冷卻水泵控制和氫冷器冷卻水升壓泵的控制。在夏季機組負荷較高時，采用原開式循環冷卻水泵對開式循環冷卻水系統進行強制循環冷卻。但是在機組負荷較低時，發電機氫冷器及潤滑油冷卻器發熱量較小，而原開式循環冷卻水泵電機的功率大，電耗大，尤其是雨季或晚上，電網低負荷階段，機組負荷均在50～70%額定負荷之間，采用原有的開式循環冷卻水泵會造成一定的機組經濟性損失。為了提高機組經濟性，發耳電廠采用了加裝氫冷器冷卻水升壓泵的控制策略，經過一段時間觀察，節能效果良好。

2 原設備概況

大唐貴州發耳發電有限公司1～4號機組開式泵電機采用無錫華達電機有限公司生產的YKK400-6型電機，額定功率為250kW、額定電壓為6kV、額定電流為30.5A、轉速為990r/min。開式泵采用上海凱泉泵業有限公司生產的KQSN600-M27/485（T）型軸流泵，流量為3200m3/h、揚程為22m、功率為250kW、轉速為990r/min。機組運行期間一臺開式泵運行，另外一臺開式泵處于備用，如圖1。

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

（1）原開式循環冷卻水泵的控制邏輯為：

啟、停允許：開式循環冷卻水泵A允許遠方操作

聯鎖啟（相或）：

①A置備用且B運行時出口壓力低于0.2MPa；

②A置備用且B運行時故障跳閘。

聯鎖停（相或）：

①開式循環冷卻水泵A運行60S后出口電動門未開；

②凝汽器B循環水B進水壓力低于0.05MPa且不是壞質量時凝汽器A循環水A進水壓力低于0.05MPa且不是壞質量；

③開式循環冷卻水泵A電機軸承溫度1或2大于90℃；

④開式泵A電機線圈溫度同相量個點均大于130℃。

圖1

（2）原開式循環冷卻水泵的冷卻效果如圖2所示。

圖2

4 加裝氫冷泵后開式循環水系統的設備概況

目前發耳公司1、3號機組開式水系統加裝的氫冷泵電機為江蘇大中電機股份有限公司生產的YX3-200L-4型電機，額定功率為30kW、額定電壓為380V、額定電流為58A、轉速為430r/min。氫冷泵為上海上誠泵閥制造有限公司生產的150-125-315型離心泵，揚程為32m、流量為200m3/h、功率為30kW。機組正常運行過程中，原開式泵均停運，且開式泵前、后電動門均打開，同時新加裝的旁路管道上的開式冷卻水旁路電動門也打開，利用循環水對除發電機氫冷器外的設備進行冷卻，而發電機氫冷器利用加裝的氫冷泵對其進行強制冷卻，同時關閉氫冷器隔離電動門，如圖3所示。

圖3

5 開式循環水系統加裝氫冷器冷卻水升壓泵后的控制策略及開式循環冷卻水各冷卻設備的回水溫度曲線

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

啟動允許：允許遠操。

停運允許：允許遠操且開式泵有一臺運行相對出口門開且出口壓力不低（大于0.2MPa）且隔離門已開。

聯鎖啟動：無。

聯鎖跳閘：無。

5.2 開式冷卻水旁路門

開允許：允許遠操。

關允許：允許遠操且任意開式泵運行。

聯鎖開：開式泵全停延時8s。

聯鎖關：任意開式泵已運行，且其出口門開，發5s脈沖，（5s脈沖信號過后運行人員可以自由操作）。

5.3 開式水至氫冷器進口電動門

開允許：允許遠操且任意開式泵運行且出口門開。

關允許：氫冷泵運行。

聯鎖開：氫冷泵跳閘或出口壓力低（0.2MPa），發5s脈沖。

聯鎖關：無。

5.4 原開式泵自啟（以B運行A備用為例）

A開式泵在備用的情況下以下條件相或：

（1）B開式泵已運行且B開式泵出口壓力低于0.2MPa。

（2）B開式泵跳閘5s內且無B開式泵停指令且B開式泵已停運。

（3）氫冷泵停運或氫冷泵出口壓力低于0.2MPa，聯鎖備用開式泵。

5.5 開式水系統加裝氫冷器冷卻水升壓泵后的各設備冷卻效果（如圖4所示）

6 節能效果

通過現場試驗，增加的氫冷器冷卻水升壓泵能滿足機組運行要求，氫冷器冷卻水升壓泵、開式循環冷卻水泵同工況下電流如表1。

表1

圖4

按照年平均負荷比例600MW：450MW：300MW=1：3：1的關系，通過上表經加權平均計算得出：氫冷器冷卻水升壓泵綜合電流為（26.6A+3×23.1A+20.5A）/5=23.4A，電機電壓400V，開式循環冷卻水泵綜合電流（28.9A+3×28.4A+29.3A）/5=28.68A，電機電壓 6.3kV，則各泵每天耗電通過泵耗電公式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

則每天節約廠用電為6384.07kW·h-330.715kW·h=6053.356kW·h

節約廠用電率=每天節約廠用電/每天平均發電量×100%，按每天平均發電量10080000kWh（單機平均負荷率為70%計算）

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

每下降1%廠用電率=3.4kW·h（標煤）

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

節約標煤量=煤耗下降值×發電量×0.935

單機年發電量按30億kW·h計算，考慮到夏季高壓開式水用戶需求水量大，需要運行開式水泵，固氫冷泵按每年運行6個月計算，年節約標煤量為［（0.204g/kW·h×30億 kW·h×0.935）/1000000］/2=286.36t

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

我公司1號機氫冷器增加冷卻水泵總投資198000.00元，按節約成本價計算，成本回收周期實際時間為6個月，以后每年節約成本333000元。

7 結束語

開式循環水系統加裝氫冷器冷卻水升壓泵對于降低發電能耗，提高機組效率，效果顯著，對提高企業競爭力、降低發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