華潤銅山定冷水系統(tǒng)運行優(yōu)化及改進方案

陳廣偉

（華潤銅山電力有限公司，江蘇徐州 221000）

1 定子冷卻水系統(tǒng)概況

銅山華潤#5、6 汽輪機是2010 年投產(chǎn)的超超臨界、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸凝汽式1000 MW 機組。本機型的發(fā)電機定子繞組采用冷卻水直接冷卻，降低最熱點溫度，降低相鄰部件之間的溫差、機械應力。定子線棒中通水冷卻的導管采用不銹鋼導管，其余回路也采用不銹鋼或類似的耐腐蝕材料制成。

每臺機組設有1 臺500 m3的儲水箱、3 臺凝結(jié)水輸送泵，其中2 臺75 kW，揚程80 m，1 臺7.5 kW，揚程20 m。在正常運行及停機期間向定冷水系統(tǒng)提供補水和凝汽器熱井補水。

2 定子冷卻水系統(tǒng)運行分析

機組停運后定冷水系統(tǒng)需反沖洗運行一段時間后，為避免定子線圈氧化腐蝕發(fā)電機，定子水系統(tǒng)仍需連續(xù)運行。為保證水質(zhì)還需連續(xù)換水，機組停運，定冷水系統(tǒng)運行仍耗廠用電且下網(wǎng)電價高。如果可以降低定子水系統(tǒng)水壓及流量，發(fā)電機氫壓也可以降低，這樣會提高系統(tǒng)運行安全可靠性。但通過定冷泵出口門節(jié)流來實現(xiàn)，會造成定冷泵憋壓損壞且定冷泵電流下降有限。為保證系統(tǒng)運行既經(jīng)濟又安全，提出凝輸泵代定冷泵運行方案。

銅山發(fā)電機定子水系統(tǒng)設計為連續(xù)換補水開放式系統(tǒng)，專業(yè)論證是否可以定冷泵停運，利用連續(xù)換補水，保證系統(tǒng)帶壓運行。經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，因設計原因，回水管道短阻力相對小，定冷泵停運后補水只通過回水管道經(jīng)定冷水箱溢流，發(fā)電機內(nèi)定冷水被旁路無法流動，不能保證水質(zhì)合格。經(jīng)與廠家溝通同意，將定冷泵入口門前定冷水冷卻器六通閥關閉，可保證凝輸泵換補水通過發(fā)電機后再經(jīng)定冷水箱溢流，這樣既能保證系統(tǒng)帶壓避免腐蝕，又可保證水質(zhì)。

3 優(yōu)化改造方案

3.1 改1 臺7.5 kW 凝結(jié)水輸送泵供定冷水

為實現(xiàn)上述凝輸泵代定冷泵運行方案，經(jīng)試驗1臺7.5 kW 凝結(jié)水輸送泵獨立運行，即可滿足凝輸泵代定冷泵運行要求。原補水系統(tǒng)設計為2 臺75 kW，1 臺7.5 kW 凝結(jié)水輸送泵經(jīng)一母管向定冷水系統(tǒng)及凝汽器提供補水，為避免與凝汽器補水相互影響，需對系統(tǒng)做一定變更，即1 臺7.5 kW 凝結(jié)水輸送泵單獨供定冷水。定冷水系統(tǒng)補水原補水流程如圖1 所示，改造后定冷水系統(tǒng)補換流程如圖2 所示。

3.2 改變運行方式

原定冷水系統(tǒng)及補水介質(zhì)流向如圖3 所示，將定冷泵入口門前定冷水冷卻器六通閥關閉后，凝補水通過定冷泵、發(fā)電機、定冷水箱溢流，不再通過冷卻器回至定冷泵入口。定冷水系統(tǒng)關閉定冷水冷卻器六通閥后流程如圖4 所示。

4 凝輸泵代定冷泵運行應具備的條件

（1）機組停運，定冷水反沖洗運行36 h 后。

（2）機組凝輸泵可正常運行為定冷水系統(tǒng)補水。

5 凝輸泵代定冷泵運行替代步驟

（1）定冷水正常運行方式，解除備用定冷泵聯(lián)鎖，停運定冷水泵，關閉定冷水冷卻器六通手動門。關閉定冷水箱至定冷泵入口手動門。檢查凝輸泵及定冷水補水、溢流運行情況正常。

（2）凝輸泵代定冷泵運行后調(diào)整定冷水補水流量基本不變，可通過補水減壓閥旁路或補水大旁路控制。

6 凝輸泵代定冷泵運行注意事項

（1）避免定冷泵自啟，應將定冷泵停電。

（2）凝輸泵代定冷泵運行期間，發(fā)電機定冷水進口壓力0.11 MPa，發(fā)電機進出口差壓力0.03 MPa 左右，定冷水電導等水質(zhì)參數(shù)正常。

（3）定冷水流量、壓力已降低，發(fā)電機氫壓可適當降低至0.2 MPa。

（4）注意監(jiān)視定子水溫度變化正常，注意監(jiān)視500 t 除鹽水箱水位正常。

（5）凝輸泵出口壓力、電流正常。每周一早班檢查定子主水路過濾器、冷卻器的排氣。

7 經(jīng)濟安全收益

（1）凝輸泵代定冷泵運行降低發(fā)電機定冷水系統(tǒng)運行壓力，降低發(fā)電機氫氣運行壓力，系統(tǒng)安全經(jīng)濟性提高。

（2）降低銅山供電煤耗及廠用電，有利于公司KPI 完成。按一年公司正常停運時間計算，節(jié)約廠用下網(wǎng)電17.8 萬kW·h。

由于改造系統(tǒng)較為簡單，僅增加少量管道、閥門及附件系統(tǒng)，投資估算約2 萬元。按2018 年銅山全年停機6 月計算，停機1 個月即可收回成本，投資收益明顯。

8 結(jié)論

銅山1000 MW 機組停機期間凝輸泵代定冷泵運行，目前已順利實施，安全經(jīng)濟收益明顯。機組停運發(fā)電機定冷水系統(tǒng)運行壓力，發(fā)電機氫氣運行壓力降低，系統(tǒng)安全經(jīng)濟性提高。銅山供電煤耗及廠用電降低，為公司KPI 的完成提供有力支撐。

圖1 定冷水系統(tǒng)補水原補水流程

圖2 改造后定冷水系統(tǒng)補換流程

圖3 定冷水系統(tǒng)原流程

圖4 改變運行方式后流程