某燃气联合循环机组闭式冷却水系统优化运行

某燃气联合循环机组闭式冷却水系统优化运行

王才文

江苏华电戚墅堰发电有限公司，江苏 常州 21300

摘要：随着电力体制改革的不断深入，节能降耗已成为能源企业一项重要指标。文中通过分析某公司两套燃气联合循环供热机组近几年运行方式，对闭式水系统各种改造方案的安全性、经济性进行评估，确定选择二套机组闭式水联络运行，达到闭式冷却水系统节能降耗目的。

关键字：闭式水系统；联络运行；节能降耗

0 引言

某公司燃气联合循环机组的闭式冷却水系统由二台闭式冷却水泵及7个用户组成。闭式冷却水泵的额定功率为160 kw，额定电流288 A，流量1000 t/h；7个用户包括燃气轮机发电机冷却器、燃气轮机润滑油冷油器、燃气轮机控制油换热器、余热锅炉岛冷却器、凝结水泵轴承、化学取样冷却器，其各冷却耗水量见表1。

表1：闭式水系统各冷却水用户耗水量

1 闭式水冷却水系统运行现状

某公司二台燃气联合循环机组承担着公司周边主要企业供热，为确保供热不中断有一定冗余供热量，二台燃气联合循环机组一般采用一运一备的运行方式，只有在迎峰度夏期间二台燃气联合循环机组才会维持一台连续运行一台每天参与顶峰的运行方式，因此二台机组全年备用时间在7000小时以上。由于对外供热不能中断及省电网调度等原因，要求备用机组随时都应处于满足启动条件中，而某燃气联合循环机组的盘车应连续盘车12小时才能满足启动。因此当机组处于备用时，发电机冷却器、各泵的冷却水都可停用，而燃气轮机的润滑油仍需保持连续运行，此时的闭式水系统只需满足冷却燃机润滑油的热量即可。而闭式水泵的设计工况点是按夏季运行时开式水温为 33℃工况进行设计的，闭式水泵的容量较大，另外闭式冷却水量未设计调节功能，所以在机组备用阶段的冷却水裕量很大，对备用机组电耗影响较大。

2 闭式水系统优化改造方案分析

优化改造方案1：新增一台燃气轮机润滑油冷却水泵。在燃气轮机润滑油冷却器进口调门旁路门处新安装一台30t/h左右的冷却水泵，机组停机2小时后停闭式水泵，启动燃气轮机润滑油冷却器专用冷却水泵，保持燃机润滑油温正常。相关管道、法兰、泵和电机，预计总费用在1.5万元左右。

优化改造方案2：通过对燃气轮机润滑油冷却器换热量及管道沿程阻力计算，新增一台出力在300t/h左右小流量闭式水泵。机组停机后即将停闭式水泵切换至小流量闭式水泵运行，维持整个系统的冷却。机组备用阶段闭式水系统预计可降低60%电耗，相关管道、法兰、泵和电机，预计总费用为3.5万元。

优化改造方案3：将一台工频闭式水泵改造为变频泵，原泵出力在变频最低范围内30%时出力可低至300t/h，改造费用与效果与新增一台小流量闭式水泵相仿。

优化改造方案4：利用燃气联合循环机组配套的空压机干燥器冷却水母管（Φ50）处有二套机组闭式水联络点，将调停机组去干燥器冷却水的隔离门全开使二台机组闭式水联络运行（见图1），达到停用备用机组闭式水泵的目的；

图1：二台燃气联合循环机组闭式水联络运行点

优化改造方案4与优化方案1、2、3相比有明显优势，一是可达到节能最大化，二是无需改造费用。为确保二台机组闭式水系统联络运行后能满足备用机组燃机润滑油冷却水量，对闭式水系统最大用户燃机发电机空压进行隔离。另外防止闭式水联络运行时影响膨胀闭式水箱水位，要求联络运行前关闭备用机组的膨胀闭式水箱进水门。

4 结束语

根据近一年来对二台燃气联合循环机组闭式水联络运行方式分析，能达到满足备用机组燃机润滑油系统正常运行，若两套机组按前几年运行方式每年总运行9000小时，检修720小时，则两套机组每年总备用时间为7800小时，全年总节电量126万 KWh，每年可节约电费（燃机上网电价按0.48元/KWh计算）60万元，节能效果明显。

作者简介：

王才文（1968- ），江苏常州人，工程师，戚墅堰发电有限公司从事运行技术管理工作。