超臨界火電機(jī)組汽動給水泵再循環(huán)漏流對經(jīng)濟(jì)性的影響

于志國

摘要：本文針對某給水廠再循環(huán)閥漏流進(jìn)行分析，通過漏流量計算對該機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響，并及時進(jìn)行處理，提高了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。得出一種給水泵漏流對經(jīng)濟(jì)性影響的計算方法，可為同類機(jī)組節(jié)能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析提供參考。

關(guān)鍵詞：火電機(jī)組 汽泵 再循環(huán) 漏流 經(jīng)濟(jì)性

中圖分類號：TK277.8? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

0? 引言

現(xiàn)代火電機(jī)組中，超臨界以上機(jī)組在行業(yè)中占比逐步上升，對超臨界機(jī)組的高壓給水泵運(yùn)行可靠性要求更高，在設(shè)計工況下，給水泵可滿足鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量的給水要求，但在實際運(yùn)行中，給水泵再循環(huán)閥密封不嚴(yán)和泄漏問題導(dǎo)致給水泵出力異常增大，無法滿足鍋爐帶負(fù)荷給水流量要求，甚至出現(xiàn)給水泵超出力情況，對機(jī)組安全運(yùn)行造成了極大的隱患，同時因給水泵再循環(huán)的漏流導(dǎo)致機(jī)組經(jīng)濟(jì)性下降明顯，亟需通過理論分析找出再循環(huán)漏流對經(jīng)濟(jì)性的影響和正常運(yùn)行的應(yīng)對措施，滿足機(jī)組安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。

1? 系統(tǒng)介紹

該廠一期工程為2×350MW供熱機(jī)組，給水泵組系統(tǒng)主要包括一臺100%容量的單缸、單流、單軸、沖動式、純凝汽、再熱冷段外切換汽動給水泵，及兩機(jī)組共用的一臺30%容量的電動給水泵。電動給水泵只作為機(jī)組啟停時使用，正常運(yùn)行時不投備用。

給水泵小汽輪機(jī)有三路汽源。工作汽源為主機(jī)四段抽汽;備用汽源為再熱冷段蒸汽;啟動汽源為輔汽聯(lián)箱供汽。本機(jī)工作汽源和備用汽源之間采用外切換的方式。

當(dāng)主機(jī)負(fù)荷降到約40%額定負(fù)荷（定壓）或30%額定負(fù)荷（滑壓）以下，調(diào)節(jié)閥開度大于95%，四段蒸汽流量仍不能滿足給水泵的功率要求時，布置在備用蒸汽管道上的蒸汽調(diào)節(jié)閥（切換閥）打開，將備用蒸汽引入，相繼通過主汽閥、調(diào)節(jié)閥，然后進(jìn)入噴嘴做功（見圖2-1-2）。此時，四抽進(jìn)汽管道上的逆止閥門自動關(guān)閉，工作汽源已由主機(jī)四段抽汽切換至備用蒸汽。

反之，當(dāng)主機(jī)負(fù)荷升至約40%額定負(fù)荷（定壓）或30%額定負(fù)荷（滑壓）時，關(guān)閉備用蒸汽管道上的蒸汽調(diào)節(jié)閥（切換閥），四抽進(jìn)汽管道上的逆止閥門自動打開，主機(jī)四段抽汽通過主汽閥、調(diào)節(jié)閥，然后進(jìn)入噴嘴做功。此時，工作汽源已由備用蒸汽切換至主機(jī)四段抽汽。

汽動給水泵組詳細(xì)參數(shù)見下表1

2? 現(xiàn)狀及存在的問題

2.1 運(yùn)行現(xiàn)狀

2019、2020年通過參數(shù)對比分析，發(fā)現(xiàn)給水泵汽輪機(jī)供汽調(diào)門頻繁開大達(dá)到切換閥動作值，導(dǎo)致給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速和給水流量異常波動，給水泵汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速明顯增高，為防止發(fā)生異常情況，通過專業(yè)措施限制給水泵出口流量不超汽動給水泵額定流量為限值，必要時限制機(jī)組熱負(fù)荷或電負(fù)荷控制給水泵不超出力，對機(jī)組的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成了很大影響，亟需利用機(jī)組停運(yùn)和汽動給水泵組再循環(huán)漏流量逐步增大，最大達(dá)200t/h，造成給水泵汽輪機(jī)用汽量增加10t/h，且機(jī)組經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)也同比出現(xiàn)較為明顯的下降。詳細(xì)參數(shù)見下表2

2.2 存在問題

通過初步判斷和數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)給水泵出口流量增大200t/h，給水泵汽輪機(jī)入口蒸汽流量增大10t/h，導(dǎo)致給水泵汽輪機(jī)用汽量增大，切換閥頻繁連鎖打開，給水流量和汽泵轉(zhuǎn)速波動。通過對比數(shù)據(jù)和試驗發(fā)現(xiàn)給水泵再循環(huán)存在較為嚴(yán)重漏流，是導(dǎo)致小機(jī)超出力的主要原因。閥門通流面吹損圖見下圖1、圖2。

3、經(jīng)濟(jì)性影響分析

3.1 經(jīng)濟(jì)性計算

通過統(tǒng)計，在機(jī)組負(fù)荷298.49MW工況下，因汽泵再循環(huán)漏流導(dǎo)致給水泵汽輪機(jī)汽耗量增加10t/h。由其它經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計算當(dāng)前機(jī)組負(fù)荷對應(yīng)純凝工況煤耗310g/kwh，為計算得出10t蒸汽可等效產(chǎn)生多少電量，給水泵汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力0.78MPa，進(jìn)汽溫度348.49℃，由焓熵圖得出小機(jī)進(jìn)汽焓值3158.22kJ/kg;低壓缸排氣壓力2.89kpa，排氣溫度33.66℃，由焓熵圖得出小機(jī)進(jìn)汽焓值2562.69kJ/kg;10t小機(jī)進(jìn)汽繼續(xù)在汽輪機(jī)做功產(chǎn)生的熱耗量：

ΔH=（3147.3-2562.69）*10000=5846100KJ

在幾乎忽略汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)換效率，則該熱量在發(fā)電汽輪機(jī)組中可產(chǎn)生電能：

ΔP=5846100/3600=1623.91kwh

10t抽汽繼續(xù)進(jìn)入汽輪機(jī)做功，將增加發(fā)電量1623.91kwh

機(jī)組效率變化δη=-ΔP/（P-ΔP）=-1623.91/（298.49*1000-1623.91）*100%=-0.547%

影響煤耗上升Δb=-b*δη=-（-0.54%）*310=1.7g/kwh

3.2 應(yīng)對措施

通過分析得出影響煤耗1.7g/kwh，在機(jī)組未停機(jī)檢修前，通過專業(yè)下達(dá)運(yùn)行措施，控制給水泵出口流量不超汽動給水泵額定流量為限值，必要時限制機(jī)組熱負(fù)荷或電負(fù)荷控制給水泵不超出力;利用計劃停機(jī)檢修時間，對給水泵再循環(huán)閥進(jìn)行修復(fù)，保證設(shè)備可靠性。

4、實施效果

通過將給水泵再循環(huán)閥解體檢查，發(fā)現(xiàn)密封面嚴(yán)重吹損，導(dǎo)致給水泵再循環(huán)漏流增大，通過更換高硬度密封部件實現(xiàn)再循環(huán)閥的修復(fù)，經(jīng)啟動試驗后，再循環(huán)漏流量控制在50t/h，有效保證了給水泵再循環(huán)閥的可靠性，提高了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

5、結(jié)論

通過對給水泵再循環(huán)閥密封面的更換，經(jīng)過半年的運(yùn)行和試驗，給水泵再循環(huán)漏流量得到有效的控制，汽動給水泵再未出現(xiàn)超出力的現(xiàn)象，機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性得到有效保障，也通過理論計算，得出每多消耗10t/h四段抽汽蒸汽，影響煤耗月1.7g/kwh，為經(jīng)濟(jì)指標(biāo)節(jié)能分析提供一定借鑒的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]林建珍，葛曉然，張以祿，林振松.超超臨界機(jī)組全容量汽動給水泵組經(jīng)濟(jì)性分析[J].能源與節(jié)能，2019（03）：76-77.