機組停運后提前停運凝結水泵可行性分析

孫俊

摘 要：本文通過對凝結水泵停運數據的分析，結合機組停運后凝結水泵的作用，使得機組停運后提前停運凝結水泵成為可能，在保證機組安全運行的同時提高了經濟性。

關鍵詞：凝結水泵;安全;經濟性

中圖分類號：TK264.12 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）04-0162-02

1 現狀分析

某公司目前3套燃機-汽機聯合循環機組，每套機組各2臺凝結水泵。正常工作時，凝結水泵投入變頻自動模式，設定壓力1.6-1.7Mpa;機組停運后，凝結水僅供低壓缸噴水，維持低壓缸排汽溫度。機組停運后凝結水泵維持變頻自動模式，設定壓力1.3Mpa時耗電量數據如表1所示。

歷史數據中停機后凝結水泵所需運行時間如表2所示。

綜合表1和表2的數據分析，若能驗證機組停運后提前停運凝結水泵的可行性，那么帶來的節能降耗總量是非常可觀的，故研究分析能否在機組停運后提前停運凝結水泵是具有一定經濟價值的。

2 項目可行性分析

（1）在汽輪機啟停及低負荷時，蒸汽通流量很小，不足以帶走低壓缸內由于鼓風摩擦而產生的熱量，從而排汽溫度升高，排汽缸溫度也隨之升高。排汽缸溫度過高會引起汽缸較大的變形，破壞汽輪機動靜部分中心線的一致性，嚴重時會引起機組振動或其它事故發生，為此在低壓缸內裝設了低壓缸噴水降溫裝置。在機組停運后，低壓缸噴水依然會數次動作，以保證低壓缸溫度不超過50℃。而機組停運后，低壓缸溫度的熱源主要來自于汽缸缸體，由于該廠汽輪機為單缸結構，傳熱效率較好，而低壓缸噴水直接作用于低壓缸末級葉片，降溫效果明顯，能有效控制低壓缸排汽溫度。按該廠規程要求，空負荷時，低壓缸排汽溫度不大于85℃，只要滿足此條件，凝結水泵提前停運是完全可行的。（2）低壓缸排汽溫度上升會造成負脹差，負脹差的增加是比較危險的，容易發生葉片進口側與噴嘴隔板的動靜摩擦或軸封齒的碰擦，而該廠機組噴嘴出口與葉片進口軸向間隙足夠，負脹差限額完全滿足要求。（3）低壓缸排汽溫度過高可能造成凝汽器銅管過脹，從而發生泄漏損壞現象，惡化凝結水水質。該廠循環水系統為回水母管制，因此凝汽器銅管中仍充滿循環水，且開式水泵的運行，能保證銅管中絕大部分熱量被完全帶走，所以銅管不會出現因為低壓缸排汽溫度過高而發生過脹現場。（4）該廠汽輪機后缸無保溫隔熱層包裹，若后缸溫度過高可能會造成附近環境溫度也隨之升高，若附近有人員工作時會稍稍感到不適。但與其他高溫作業相比，完全能接受[1]。

綜合以上幾點分析，機組停運后在滿足后缸排汽溫度不超過一定值時，提前停運凝結水泵是完全可行的。

3 制定對策并實施

3.1 收集歷史數據

制表得表3所示。

3.2 制定試驗措施

通過表三發現首級金屬溫度低于430℃后，低壓缸噴水閥每次開啟時間不足3分鐘，且開啟間隔時間逐漸延長，從30分鐘到最后50分鐘方開啟一次，因此決定從首級金屬溫度降至380℃時開始嘗試停運凝結水泵，逐漸縮短凝結水泵運行小時數[2]。

2018年2月24日，首級金屬溫度385℃停運凝結水泵，停運凝結水泵后汽輪機各項參數均正常，低壓缸排汽溫度最高升至50.3℃，低壓缸處環境溫度無明顯升高。2018年8月6日，首級金屬溫度391℃停運凝結水泵，停運凝結水泵后汽輪機各項參數均無異常，低壓缸排汽溫度最高升至58.3℃，低壓缸處環境溫度略微升高。2018年8月12日，首級金屬溫度400℃停運凝結水泵，停運凝結水泵后汽輪機各項參數均無異常，低壓缸排汽溫度最高升至60℃，低壓缸處環境溫度略微升高[3]。

3.3 效果預測

首級金屬溫度400℃，汽機低壓缸排汽溫度50℃以下時停運凝結水泵，機組無異常，各項參數都在安全運行范圍內。相比首級金屬溫度330℃停運凝結水泵提前15小時，節約1000kWh電量，每度電0.584元，折合人民幣每次機組停運后能節約584元。8月20日至9月底，先后3次試驗首級金屬溫度下降至400℃后停運凝結水泵，機組各項參數均無異常，僅汽輪機后缸附近環境溫度略微升高。凝結水泵停運后低壓缸排氣溫度變化：凝結水泵停運后汽輪機各項參數。

4 結語

機組停運后，當首級金屬溫度下降至400℃且汽輪機低壓缸排汽溫度50℃以下時，提前停運凝結水泵是切實可行的，這樣既可保證機組安全運行，亦可達到節能降耗的目的。但考慮到環境因素，暫定為首級金屬溫度下降至380℃且汽輪機低壓缸排汽溫度50℃以下時，提前停運凝結水泵，也可視環境溫度而定，最高可提前至首級金屬溫度下降至400℃時停運凝結水泵。相比之前停運凝結水泵的要求，最少可提前約11.5小時停運凝結水泵，可節約776kWh的電量（折合人民幣453元），既符合該公司節能降耗要求，同時又能延長凝結水泵的使用壽命。

參考文獻

[1] 韓中和.火電廠汽機設備及運行[M].北京：中國電力出版社，2002.

[2] 劉愛忠.汽輪機設備及運行[M].北京：中國電力出版社，2003.

[3] 王國清.汽輪機設備運行技術問答[M].北京：中國電力出版社，2003.