國電寶二發(fā)電廠擴(kuò)建工程2× 660MW汽輪機(jī)給水泵組配置優(yōu)化

顏文欣

摘 要：國電寶雞第二發(fā)電廠擴(kuò)建工程2×660MW汽輪機(jī)給水泵原配置為2×50%容量的汽動(dòng)給水泵組和1×30%容量的啟動(dòng)電動(dòng)調(diào)速給水泵組。為優(yōu)化配置取消電動(dòng)給水泵，改為2×50%容量的汽動(dòng)給水泵組，不僅為項(xiàng)目節(jié)約了大量的資金，而且減少了日后廠用電率和不菲的維護(hù)成本。本文從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性、工程優(yōu)化幾個(gè)角度分析了給水泵組配置的優(yōu)化方案，可供同類型機(jī)組，特別是新安裝機(jī)組參考。

關(guān)鍵詞：給水泵；汽動(dòng)；電動(dòng)；優(yōu)化；配置

1 優(yōu)化方案

1.1 調(diào)研情況

針對以下問題進(jìn)行了調(diào)研了解：（1）采用2×50%容量的汽動(dòng)給水泵組鍋爐啟動(dòng)上水及清洗如何實(shí)現(xiàn)，是否設(shè)置單獨(dú)的啟動(dòng)上水及清洗泵；（2）向主機(jī)廠發(fā)傳真了解本工程取消電動(dòng)給水泵組對主機(jī)有何影響；（3）查閱設(shè)備合同，了解設(shè)備合同價(jià)及相關(guān)內(nèi)容。

1.2 660MW機(jī)組給水泵配置運(yùn)行情況

目前國內(nèi)投產(chǎn)的300～660MW機(jī)組，其汽動(dòng)給水泵運(yùn)行情況良好，電動(dòng)給水泵的備用功能投入的極少，對于擴(kuò)建機(jī)組，如鄒縣電廠二期、大壩電廠二期和陽邏電廠設(shè)計(jì)電動(dòng)泵作為啟動(dòng)備用泵，而實(shí)際運(yùn)行時(shí)改為汽動(dòng)泵作啟動(dòng)用，完全可以不設(shè)備用。寶雞第二發(fā)電廠一期4×3000MW機(jī)組設(shè)置電動(dòng)給水泵，但目前情況下已很少使用。另外660MW超臨界機(jī)組1×30%電動(dòng)調(diào)速給水泵電動(dòng)機(jī)功率約為7500kW，在電動(dòng)給水泵啟動(dòng)時(shí)一般電壓將下降，可能會(huì)影響其他電氣設(shè)備正常運(yùn)行。因30%的電動(dòng)泵有以上缺點(diǎn)，故只作啟動(dòng)用，不作備用。鑒于本期2X660MW機(jī)組為擴(kuò)建，一期有4臺(tái)300MW機(jī)組，本期機(jī)組的啟動(dòng)用汽可由一期的輔助蒸汽供給，汽源參數(shù)穩(wěn)定可靠，本期機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，可由一期供小機(jī)用汽，采用汽動(dòng)給水泵直接啟動(dòng)，不設(shè)30%的電動(dòng)啟動(dòng)泵，只設(shè)2×50%的汽動(dòng)給水泵。

1.3 取消電動(dòng)給水泵組的影響

取消電動(dòng)給水泵組的影響，主要有以下幾個(gè)方面：（1）對于2×50%汽泵方案，當(dāng)一臺(tái)汽泵故障時(shí)，另一臺(tái)汽泵運(yùn)行可維持機(jī)組300MW運(yùn)行；（2）對于2×50%汽泵方案，系統(tǒng)清洗及鍋爐啟動(dòng)上水采用汽動(dòng)給水泵前置泵進(jìn)行，但需汽動(dòng)泵出口再循環(huán)最小流量裝置投入；（3）電動(dòng)給水泵組液力耦合器工作油、潤滑油冷卻水取消，總的開式冷卻水量相應(yīng)減少，對本工程冷卻水量緊張情況得以緩解；（4）啟動(dòng)初期小汽機(jī)總用汽量增加約28噸/h，目前一期冷段輔汽聯(lián)箱來汽應(yīng)重新設(shè)計(jì)以滿足上述要求，但會(huì)對一期鍋爐燃燒調(diào)整產(chǎn)生影響；（5）對于2×50%汽泵方案，鍋爐水壓試驗(yàn)及吹管要在主凝汽器具備接收小機(jī)排汽的條件下才能進(jìn)行，預(yù)計(jì)延后1～2個(gè)月時(shí)間；（6）取消電泵組需修改相關(guān)合同，合同設(shè)備款可減少846萬元，節(jié)省了費(fèi)用，降低工程造價(jià)。

1.4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

現(xiàn)本文對采用2×50%汽動(dòng)給水泵和1×100%汽動(dòng)給水泵兩種技術(shù)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較：

（1）初投資費(fèi)用

①1×100%BMCR汽動(dòng)給水泵組（不包括小汽機(jī)）總計(jì)價(jià)格：465萬元

其中：給水泵泵芯：英國蘇爾壽公司 400萬元

給水泵外殼：按英國蘇爾壽公司技術(shù)，SPM組裝 150萬元

Q分鐘閥（進(jìn)口）：120萬元

前置泵：55萬元

100%BMCR工況

汽機(jī)型號(hào)：WK63/71/0

汽機(jī)最大功率：24MW

汽機(jī)進(jìn)汽參數(shù)：1.05 Mpa/365℃

給水泵汽輪機(jī)組價(jià)格：1000萬元/臺(tái)

②土建費(fèi)用（按一臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)組考慮）

從主廠房布置看，1×100%汽動(dòng)給水泵機(jī)組的設(shè)備基礎(chǔ)比2×50%汽動(dòng)給水泵機(jī)組的設(shè)備基礎(chǔ)寬1.4m，相應(yīng)地土建費(fèi)用增加。按照土建投資每增加1m3的體積費(fèi)用增加約260元計(jì)算，約增加的費(fèi)用為1.4m（增加跨度）×80m（主廠房長度）×30.1m（汽機(jī)房下玄標(biāo)高）×260元≈90萬元，考慮行車跨度增大1.4m而增加費(fèi)用約6萬元。另由于汽機(jī)房的跨度增大1.4m，整個(gè)主廠房的基礎(chǔ)每挖深1m3土建費(fèi)用增加90元（包括挖方和沙礫石回填），即土建費(fèi)用增加為1.4m（增加跨度）×80m（主廠房長度）×4m（挖深）×90元≈5萬元。

以上的整個(gè)主廠房的土建費(fèi)用約增加為90+6+5=101萬元。這樣，1×100%汽動(dòng)給水泵機(jī)組將引起電廠初期土建投資費(fèi)用增加。

（2）運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性比較

一臺(tái)100%小機(jī)比兩臺(tái)50%小機(jī)可降低熱耗約0.1%；一臺(tái)100%小機(jī)的煤耗為0.2842kg/kWh，兩臺(tái)50%小機(jī)煤耗為0.2845kg/kWh，按年利用小時(shí)數(shù)5200小時(shí)計(jì)算，一臺(tái)100%小機(jī)的方案每年可節(jié)省990噸煤，每噸煤按300元計(jì)算，每年可節(jié)省29.7萬元人民幣。但1×100%汽動(dòng)泵+1×30%電動(dòng)調(diào)速給水泵組這種配置，會(huì)增加電廠初投資約660萬人民幣（一臺(tái)機(jī)組），這樣資金的回收年限較長，整體考慮是不經(jīng)濟(jì)的。

（3）運(yùn)行的安全可靠性和靈活性比較

目前國內(nèi)投產(chǎn)的600MW機(jī)組，其汽動(dòng)給水泵運(yùn)行情況良好，完全可以不設(shè)備用。一旦1×100%汽動(dòng)給水泵出現(xiàn)故障，機(jī)組將停機(jī)，而2×50%汽動(dòng)泵當(dāng)一臺(tái)50%汽動(dòng)泵出故障時(shí)，還可在50%負(fù)荷下運(yùn)行且不用投入助燃油，這有利于以后電廠競價(jià)上網(wǎng)、回收投資，2×50%汽動(dòng)泵比1×100%汽動(dòng)泵的安全可靠性要高且運(yùn)行靈活。

（4）其他問題

1×100%汽動(dòng)給水泵機(jī)組的設(shè)備基礎(chǔ)比2×50%汽動(dòng)給水泵機(jī)組的設(shè)備基礎(chǔ)寬1.4m，目前主廠房B、C框架基礎(chǔ)施工已完成，主廠房跨度無法變更。

2 優(yōu)化結(jié)論

該優(yōu)化方案實(shí)施順利推進(jìn)，國電寶二發(fā)電廠擴(kuò)建工程2×660MW，2011年順利投入運(yùn)行后，給水系統(tǒng)采用2×50%容量的汽動(dòng)給水泵組，取消電泵，運(yùn)行多次啟動(dòng)均順暢，安全可靠性高且運(yùn)行靈活，與上海電力修造廠的設(shè)備合同減少了846萬元，優(yōu)化了系統(tǒng)，降低了造價(jià)，實(shí)踐證明這是一次成功且值得推廣的技術(shù)優(yōu)化改造方案。

參考文獻(xiàn)

[1]高鶚，劉鑒民.熱力發(fā)電廠[M].上海交通大學(xué)出版社，1995.

（作者單位：國電陜西電力有限公司）