一種開式水系統(tǒng)節(jié)能方式的應(yīng)用

趙天錦 韓超 王旭文

摘 ?要： 我司采用“大開式水”冷卻系統(tǒng)，開式水回水至循環(huán)水回水管道，回水阻力大造成開式水泵揚程高，耗能較高，僅有發(fā)電機氫氣冷卻器必須采用開式水泵出口壓力方可冷卻，其余換熱設(shè)備均可采用循環(huán)水直接進行冷卻，導(dǎo)致廠用電浪費嚴重，開展開式水系統(tǒng)改造活動，提高機組開式水系統(tǒng)運行經(jīng)濟性，降低廠用電率。

關(guān)鍵詞： 開式水系統(tǒng)改造

0. 前言

系統(tǒng)設(shè)備概述：

我司每臺機組共設(shè)置2臺開式循環(huán)冷卻水泵，其中1用1備，2臺機組共4臺開式循環(huán)冷卻水泵;開式循環(huán)冷卻水泵輸送介質(zhì)取自循環(huán)水泵出口。開式水經(jīng)開式循環(huán)冷卻水泵加壓后，進入開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。

發(fā)電機氫氣冷卻器標高20m（最高），開式水回水至循環(huán)水回水管道，與循環(huán)水一同至冷卻塔冷卻。

開式循環(huán)冷卻水泵進水取自凝汽器循環(huán)冷卻水每臺機組配置2臺100 %容量的開式循環(huán)冷卻水泵，1臺運行，1臺備用

型式： 臥式離心式

開式循環(huán)冷卻水泵型號：500S22

1. 改造前的現(xiàn)狀存在問題

賀州項目采用“大開式水”冷卻系統(tǒng)，開式水回水至循環(huán)水回水管道，回水阻力大造成開式水泵揚程高，其中#1機運行電流約為293A，#2機運行電流約為275A，耗能較高，僅有發(fā)電機氫氣冷卻器必須采用開式水泵出口壓力方可冷卻，其余換熱設(shè)備均可采用循環(huán)水直接進行冷卻，導(dǎo)致廠用電浪費嚴重，為減少這種損失，對開式水系統(tǒng)進行優(yōu)化改造，以達到提高機組開式水系統(tǒng)運行經(jīng)濟性，降低廠用電率。

2. 改造原理及方案

通過系統(tǒng)分析及現(xiàn)場察看，存在兩個問題：

一是發(fā)現(xiàn)開式水系統(tǒng)用戶除氫氣冷卻器標高較高在20m（最高）左右，必須采用開式水泵升壓才能達到冷卻效果外，其余各冷卻器均在汽機房0m層，其水阻均小于凝汽器，均可采用循環(huán)水自然冷卻，這為開式水系統(tǒng)節(jié)能改造提供了必要條件。

二是開式水回水至循環(huán)水回水管道，因回水阻力較大，造成開式水泵的揚程設(shè)計較高，改造時需考慮以免造成通過循環(huán)水自流一路的回水問題。

只要有效解決氫氣冷卻器一路的冷卻用水，包括氫氣冷卻器、密封油冷卻器、凝泵電機冷卻器的冷卻用水，其余各冷卻器均可通過循環(huán)水自身的流量、壓力滿足冷卻效果，即可達到停運開式水泵，實現(xiàn)降低廠用電的目的。

首先對開式水流量的裕量進行核算，通過循環(huán)水進水流量與凝汽器冷卻水流量相比得出循環(huán)水供開式水系統(tǒng)的流量，與開式水系統(tǒng)冷卻水高溫時段的流量對比，對比后發(fā)現(xiàn)滿足流量使用要求。

通過圖紙查閱氫氣冷卻器一路冷卻水用量的設(shè)計流量以及現(xiàn)場實測流量，將具體數(shù)據(jù)提供給水泵廠家進行核算選型，最終發(fā)現(xiàn)在發(fā)電機氫氣冷卻器供水管道上增加一臺軸功率為90KW的升壓泵即可滿足用戶供水要求，同時另接一路回水管道引接至本機冷卻塔池，滿足回水要求。

改造方案：

將開式水系統(tǒng)除氫氣冷卻器、密封油冷卻器、凝泵電機冷卻器外的其它換熱設(shè)備的回水管道引接至冷卻塔塔池，降低開式水回水阻力，在氫氣冷卻器入口管道增加一臺功率為90KW的管道升壓泵長期運行，正常運行時，停運開式水泵，關(guān)閉旁路蝶閥，達到節(jié)能的目的，特殊情況下，打開旁路蝶閥，停運升壓泵，投入原開式水泵即可，具體見附圖。

3. 改造項目運行及效益現(xiàn)狀及對比情況

改造前的開式水泵運行狀況如下圖所示：

改造后的新增開式水泵狀況如下圖所示：

從圖中可以看出，改造前開式水泵運行電流按290A計算，軸功率為290A╳380V╳1.732╳0.85≈162KW/h，新裝開式水泵軸功率按設(shè)計值90KW計算，預(yù)期節(jié)能約為162KW/h-90KW/h≈72KW/h，運行時間按8600小時計算：

#1、#2開式水系統(tǒng)改造年節(jié)約生產(chǎn)成本：

72KW/h╳2╳8600小時╳0.4≈49萬元（兩臺機投入約45萬，一年內(nèi)即可收回投入成本）

非經(jīng)濟效益：

系統(tǒng)優(yōu)化后，新增了一臺高效節(jié)能水泵做為主泵，系統(tǒng)由一運一備，變?yōu)橐贿\兩備，既降低了廠用電率，又提高了開式水系統(tǒng)的靈活性及穩(wěn)定性。

4. 結(jié)論

此種開式水系統(tǒng)節(jié)能方式在系統(tǒng)改造后能保證機組安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行，具有很好的節(jié)能效果。投運后基本在1年內(nèi)收回成本，經(jīng)濟效益明顯，可作為一種開式水系統(tǒng)運行節(jié)能的一種參考。

參考文獻

[1] 循環(huán)水及開式水設(shè)計圖紙，中南電力設(shè)計院。

[2] 凝汽器說明書，東方汽輪機廠。

[3] 500S22說明書，長沙水泵廠

作者簡介：

趙天錦（1985- ?），男，工程師，本科，華潤電力（賀州）有限公司，汽機高級師