五沙热电#1、2机组循环水系统优化分析

五沙热电 #1、 2机组循环水系统优化分析

黄侦明

佛山市顺德五沙热电有限公司

摘要：#1、#2机组自2008年末投产以来，机组负荷长期处在调峰状态经常在200WM以下负荷段运行，循环水取水温度一年之中有7个月的时间低于设计温度25℃以下。本文在设备改造、运行方式以及日常维护上对循环水系统进行优化分析。

关键词：机组；循环水系统；优化；运行维护

引 言

本汽轮机采用哈尔滨汽轮机厂有限公司设计制造的C320/300－16.67/0.9/537/537亚临界、一次中间再热、单轴、两缸两排汽、反动、供热凝汽式汽轮机。

每台机组配置二台并联运行的循环水泵，出口门采用缓闭式液控止回蝶阀，出口门后合用一根2.4m外径的循环水母管，至汽机房前分为两根1.82m外径的循环水管，进入凝汽器冷却后经虹吸井排回河道。

一 设备技术规范

1.1凝汽器

1.2循环水泵

二 理论、试验数据分析（哈汽厂提供）

真空升高对机组热耗的影响统计表

本机组的极限真空在-95kpa，说明机组运行中当真空低于-95kpa提高真空对机组热耗降低是有效果的，从修正曲线来看真空越低对机组热耗升高影响越大，而当机组真空超过-95kpa以上时机组热耗反而不降反升，功率影响基本和热耗一致，而当机组真空超过-95kpa以上时机组功率反而不升反升降了，表明机组运行中真空高于-95kpa以上时应该减少循环水量来降低循环水泵耗功，同时也保证机组热耗在当前负荷下的最小值，从而达到了节能降耗、最佳真空的目的。

不同水温、不同负荷率、额定循环水量对应的机组真空

分析上表可以得出，循环水温度越低负荷变化对机组真空影响越小，机组运行中在其它条件不变的情况下影响凝汽器真空的是循环水量和机组负荷，反推得出机组在负荷不变的基础上循环水温越低循环水量变化时对真空的影响就越小。

三 采取系列循环水优化措施如下：

（一）循环水变频改造

低负荷低水温下单机两台循环水泵工频运行显然导致循环水量过多造成循环水泵电能的多余消耗，循环水泵变频改造是降低机组供电煤耗的有效途径。

循泵变频工况特性曲线

本试验工况机组负荷300MW、循环水温15℃，真空-96.22kpa，循泵变频转速降低100rpm，电流减少36.4A，循泵电机功率减少386kwh，循环水流量减少4940t/h，凝汽器真空降低0.46kpa。

（二）循环水泵运行方式的优化

循环水泵在运行方式上根据不同循环水温、凝汽器真空及机组负荷灵活切换泵组的运行方式可以获得较大的收益。

具体开展的试验工况如下：

（1）循环水泵两机三工频泵切换至四工频泵（启动工频泵）

本试验工况机组负荷300MW、循环水温25℃，真空-93.15kpa，两台机循环水泵由三台工频改变为四泵运行，循泵电机功率增加1100kwh，循环水流量增加7200t/h，凝汽器真空升高0.7kpa。

（2）循环水泵两机两工一变频泵切换至一工两变频泵（工频转变频）

本试验工况机组负荷150MW、循环水温25℃，真空-96.4kpa，两台机循环水泵由两工一变频改变为一工两变频运行，循泵电机功率减少480kwh，循环水流量减少2787t/h，凝汽器真空降低0.25kpa。

（3）循环水泵两机四工频泵切换至三工一变频泵（工频转变频）

本试验工况机组负荷180MW、循环水温29℃，真空-95.3kpa，两台机循环水泵由四工频切换至三工一变频运行，循泵电机功率减少490kwh，循环水流量减少2645t/h，凝汽器真空降低0.2kpa。

（4）循环水泵两机三工一变频泵切换至四工频泵（变频转工频）

本试验工况机组负荷180MW、循环水温30℃，真空-92.65kpa，两台机循环水泵由三工一变频改变为四工频泵运行，循泵电机功率增加490kwh，循环水流量增加2187t/h，凝汽器真空升高0.25kpa。

从以上四种循环水泵运行方式切换后的参数变化来看，机组真空低于-95kpa时应增加循环水量（增加变频泵转速或启动一台变频循泵）获得经济正收益，机组真空高于-95KPa时应降低循环水量（降低循环水泵转速或将工频泵切换至变频泵运行）获得经济正收益。得出结论是机组运行中以凝汽器极限真空为循泵切换及变频转速调整依据，根据循环水温及机组负荷得出循环水泵运行优化方式。

四 胶球清洗装置

（1）胶球清洗装置投运时间及运行方式应根据需要做出明确规定，胶球系统装投运及收球期间，关小投运侧循环水回水门，以投运侧回水压力高于非投运侧回水压力10 ~ 30kpa进行调整；

（2）循环水管道与凝汽器连接等有涡流存在的部分进行导流改造；

（3）单次统计收球率可采用查所回收胶球数量，年度统计可用领取胶球数与剩余胶球数总体比较，最终统计出准确的胶球回收率；

五 凝汽器半面清扫

（1） 若凝汽器循环水侧需半面隔绝检修、清扫，则凝汽器运行侧循环水进、出水门应全开，循泵保持一台运行；凝汽器循环水半侧运行，机组允许最大负荷不超过额定负荷的（夏季50％、冬季60％），且运行时间不超过24小时，否则应停机处理。

（2）凝汽器半面清扫必须填写凝汽器循环水半边解列退出运行操作票

（3）凝汽器半面清扫必须提前制定凝汽器半面方案，方案中应明确做好通风等安全组织及冷却水管穿管事故处理等工作；

（4）凝汽器半面清扫前应通过对真空度、端差、过冷度、循环水温升、运行方式时间周期等数据分析得出准确的钛管脏污与否的判断

（5）凝汽器半面清洗前后应做效果评估；

六 一次旋转滤网及二次滤网的日常维护和定期清理

1）循环水前池拦污栅及一次旋转滤网设有专人看护运行，并规定特殊季节的应对措施。

2）二次滤网压差超过5kpa及每6小时自动启动一次。

七 循环水虹吸效应

1）两侧回水压力应及时调整保持均衡；

2）根据循环水泵运行及时调整虹吸压力；

八 循环水入口及前池清淤阶段的运行方式调整及措施

1）循环水入口及前池每年测量水位已决定是否开展清淤工作；

2）在清理入口堆积泥沙过程中会使得大量循环水含沙量增加，为此，需要在单机运行期间入口水位较低时期将运行机组与检修机组的循泵入口隔离开，以防止泥沙进入凝汽器，清理一侧后切换循环水泵运行，开展另一侧的清理工作；

3）清淤完成后启动循环水泵工频运行进行大流量冲洗凝汽器；

九 加药

1）严格执行加药制度

2）每次检修检查凝汽器冷却水管衍生物挂壁情况并及时调整药量；

结束语

本文在设备改造、运行方式以及日常维护上对循环水系统进行优化分析，以供同行参考借鉴。

参考文献

[1]330 MW机组循环水联络改造及经济性分析[J]. 张宪东,张菂儿,刘建航.  山东电力技术. 2019（09）

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