1000MW機組閉式水溫度控制優化

張棟棟

摘?要：通過對系統進行技術改造增加真空泵冷卻水升壓泵、閉式水溫度調閥等手段，將冬季閉式水溫度提高至30℃左右，解決了機組投產運行以來冬季閉式水溫度過低、潤滑油回油困難跑油、油箱電加熱長期投運等突出問題，經濟和社會效益突出。

關鍵詞：1000MW機組;閉式水;溫度控制

一、現狀診斷

鄒縣發電廠1000MW機組設置閉式水系統和開式水系統，其中閉式水系統對機組轉動設備軸承和冷卻器進行冷卻，是機組的主要冷卻系統。閉式水溫度通過閉式水冷卻器用開式水進行冷卻。自投產以來閉式水系統整體穩定，但仍然存在以下突出問題：（1）閉式水溫度過低，造成磨煤機、風機油站油溫過低，油箱電加熱長期投運。（2）油系統油溫低回油不暢，特別是磨煤機油溫低易造成大瓦回油不暢跑油。（3）易造成閉式水壓力大于氫氣壓力和定子水壓力，一旦冷卻器泄漏易造成發電機進水、定子水系統污染。

二、原因分析

造成冬季閉式水溫度低主要原因如下：

（1）開式泵無法停運，開式水壓力高、流量大。因開式水系統用戶有閉式水冷卻器、真空泵冷卻器等，如停運開式泵將會造成真空泵冷卻器冷卻效果降低，真空泵工作水溫升高出力降低，嚴重時機組凝汽器真空降低甚至危及機組安全。這樣就造成了機組只有運行開式泵必須保持長期運行，同時也增加了廠用電消耗。

（2）開式水流量無法調節。閉式水冷卻器進回水管道進出口閥門均為蝶閥，正常情況下閥門只能全開全關，無法調節開式水進回水流量用來滿足不同狀態下的需要。特別是冬季開式水溫度降低，閉式水溫度隨之降低，最低溫度甚至能夠達到10℃以下。

（3）對閉式水溫度控制不夠重視，無相關閉式水溫度控制措施。閉式水溫度受環境溫度影響嚴重。長期未進行技術改造，嚴重影響機組安全性。廠用電消耗嚴重，機組的節能潛力未深入挖掘，影響了機組經濟性。

三、方案實施

增加真空泵冷卻水升壓泵單獨供給真空泵冷卻器冷卻水，提供了冬季停運開式泵的條件。新增加的真空泵冷卻水升壓泵電機額定電壓400V、額定電流42.5A，原來的開式泵電機額定電壓6kV、額定電流為25.2A。開式泵正常運行功率約為280kW，而真空泵冷卻水升壓泵正常運行功率只有約20kW。這樣就節省了大量的廠用電。

（1）增加閉式水溫度調閥改變閉式水溫度無法調節現狀。在A、B閉式水冷卻器開式水出口管道處分別接一路Φ325管道，再經氣動調節閥、后截門回到開式水回水母管，通過改變閉式水冷卻器開式水的回水流量來控制和調節閉式水溫度，滿足機組不同狀況下的需求。

（2）閉式水冷卻器開式水回水新增加回水旁路管道和閉式水溫度調節閥及前后手動截止門，為確保機組安全運行規定如下：①根據環境溫度投入閉式水冷卻器回水旁路溫度調閥運行。機組正常運行期間閉式水溫度調閥前、后手動截門應保持全開狀態。②單臺閉式水冷卻器運行，閉式水溫度降至28℃及以下，就地確認閉式水溫度調閥前、后手動截門全開，投入閉式水冷卻器回水旁路、投入溫度調閥自動，溫度設定為33℃，關閉運行閉式水冷卻器開式水出口電動蝶閥，檢查閉式水溫度調閥調節正常、閉式水溫度正常。③單臺閉式水冷卻器運行，閉式水溫度升至37℃及以上，開啟備用冷卻器開式水回水電動蝶閥，通過增加運行閉式水冷卻器開式水回水的方法降低閉式水溫度。閉式水溫度低于30℃時，及時關閉備用冷卻器開式水回水電動蝶閥，提高閉式水溫度。④單臺閉式水冷卻器運行，閉式水溫度高于38℃，開啟運行冷卻器開式水回水電動門，關閉并解除閉式水冷卻器溫度調閥自動，檢查閉式水溫度正常。開啟運行閉式水冷卻器開式水回水電動蝶閥后，若閉式水溫度仍升至38℃及以上，應及時切換冷卻器并對冷卻器進行反沖洗。

四、優化效果

（1）機組節電情況。經過優化改造后機組節電效果明顯，每年的10月份至來年4月份啟動真空泵密封水升壓泵后停運開式泵運行，節約了大量的廠用電。閉式水冷卻器開式水由循環水泵供給，降低了開式水流量，提高了閉式水溫度。

（2）閉式水溫度情況。投入閉式水溫度氣動調節閥及相關管道，通過改變閉式水冷卻器開式水的回水氣動調節閥開度控制和調節流量，保證了閉式水溫度的溫度，滿足機組冬季防凍的需求。往年冬季在節流開式水側出口門的情況下，平均溫度只能保持25℃左右。今年因有調閥控制閉式水溫度，閉式水溫度能夠很好的控制在30℃以上。由于閉式水溫度提高，磨煤機、風機油站油箱電加熱基本不投入運行，節約了大量的廠用電，避免了油站油溫低造成回油不暢跑油事故的發生。實踐證明改造方法行之有效。

（3）磨煤機油站油溫變化情況。原來的油站設計存在即便油站油箱靠電加熱將油溫升高，出口經過冷卻器后供油溫度反而降低的問題，磨煤機油站電加熱需要頻繁投入才能勉強維持油站的溫度。

改造后由于閉式水溫度能夠控制在一個較高的水平，冬季時潤滑油冷卻器起到了加熱器的作用，不用投用電加熱器即可保證各輔機供油溫度保持在合理的范圍。僅以磨煤機油站為例，在電加熱器不投用的情況下運行磨煤機油站油溫保持30℃以上。

五、效益計算

（1）經濟效益。①開式泵正常運行功率約為280kW，真空泵冷卻水升壓泵正常運行功率約為20kW。每年10月至來年4月份，約200天可以保持開式泵停運。這樣每年可節省廠用電為：200×24×（280-20）=1248000kW·h;按照每度廠用電0.3元計算，0.3×1248000=374400元，節約成本約37萬元。②按照11月中旬至來年3月中旬機組冬季運行期間（120天），每臺磨煤機油站電加熱投入時間按1/3計算，每臺磨煤機油站電加熱運行時間為：

120×24÷3=960（h）

六臺磨煤機每臺磨有6支功率為3kW的電加熱。

節約的廠用電量為：6×6×3×960=103680（kW·h）

按照每度電0.3元的成本計算，共節約成本：

0.3×103680=31104（元）

以上兩項合計節約成本40萬元。

（2）其它效益。因提高了潤滑油供油溫度，避免了軸瓦漏油環境污染，安全和環保效益也非常明顯。消除了加熱器長期投運損壞和失靈隱患，延長了設備壽命，避免油溫過高造成的失火風險。

參考文獻：

[1]QZD 1004-2017《1000MW機組集控運行規程》.