全容量给水泵汽轮机的技术特点及节能效果分析

第34卷第10期2012年l0月华电技术HuadianTechnologyVo1．34No．100ct．2012全容量给水泵汽轮机的技术特点及节能效果分析刘俊峰，范运修(1．西安热工研究院有限公司，陕西西安710032；2．华能东方电厂，海南东方572600)摘要：分析了华能东方电厂全容量给水泵汽轮机的技术特点。基于能量价值分析方法，对汽动给水泵和电动给水泵启动方式的节能效果进行了计算比较，在给水泵汽轮机调试期间存在的问题进行了讨论，提出了可行的解决方案。关键词：给水泵汽轮机；汽动给水泵；电动给水泵；启动方式；节能效果中图分类号：TK262文献标志码：B文章编号：1674—1951(2012)10—0057—031华能东方电厂给水泵汽轮机的技术特点1．1给水泵汽轮机技术华能东方电厂一期350MW超临界机组给水系统配置1台50％锅炉最大连续蒸发量(BMCR)的电动给水泵和1台100％BMCR的汽动给水泵。电动给水泵由上海电机厂制造，电动机额定电压为6kV，额定电流为858A，电动给水泵的额定流量为547t／h。对二期工程给水系统进行了优化改造，仅使用1台100％BMCR的汽动给水泵。给水泵汽轮机由青岛捷能汽轮机集团股份有限公司制造，汽轮机为单缸、双流、凝汽式汽轮机。配套给水泵由上海电力修造总厂有限公司制造，为水平、多级、筒式壳体并具有整抽式芯包设计的离心泵。汽源采用具有高、低压双路进汽的切换进汽方式，在正常运行时，由主汽轮机的四段抽汽(至除氧器的抽汽)供给，启动和低负荷时由冷段蒸汽系统供给，机组试用期间由一期辅助蒸汽系统供汽，其技术参数见表1。1．2给水泵汽轮机的厂房布置特点华能东方电厂二期汽动给水泵组的主泵与前置泵均由给水泵汽轮机驱动。主泵与给水泵汽轮机同轴相联，前置泵通过减速齿轮箱与给水泵汽轮机相连，接在给水泵汽轮机前箱侧。整个泵组布置在零米层，既保证了前置泵和主泵人口的必需汽蚀余量，也降低了除氧器的布置高度，给水泵汽轮机采用上排汽方式直接排入主机凝汽器，整个系统布置紧凑合理，节省了工程投资。2汽动给水泵和电动给水泵启动方式的节能分析在电动给水泵和汽动给水泵出力相同(即相同的给水流量和泵出口压力)的情况下，可通过比较2收稿日期：2012—04—08；修回日期：2012—06—04表1给水泵汽轮机主要技术参数项目参数转子级数／级额定点转速／(r·min)最高连续转速／(r·min)一阶临界转速／(r·min)二阶临界转速／(r-min)低压进汽参数进汽量额定进汽压力／MPa额定进汽温度／℃压力变化范围／MPa温度变化范围／℃额定工况／(t·h)能力工况／(t·h)额定工况保证汽耗率／[kg·(kW·h)]调速范围／(r·rainI1)额定转速时轴承座振动值(全振幅)／mm临界转速时轴承座振动值(全振幅)／ram正常／cc冷却水温最高／℃排汽口压力／kPa657365865约2700约83040．872353．60．383～0．930335．6～353．660．973．45．222900～6O0o≤0．025≤0．1525338．3(主机THA工况)种启动方式在单位时间内所消耗的能量(即功率)来衡量各自的能耗情况，从而可得出哪种启动方式更具有节能效果。2．12种启动方式的能耗比公式推导电动给水泵驱动方式的节能分析。电动给水泵驱动方式能耗为Pd=√3U／COS，(1)式中：为电动给水泵泵耗功，kW；U为电动机电压，kV；，为电动机电流，A；COS为功率因数。汽动给水泵驱动方式的节能分析。先计算给水·58·华电技术第34卷泵汽轮机的蒸汽流量，首先引入“工质功率”的概念，也就是机组在不同负荷下给水泵汽轮机的给水出力，其计算公式为P=9．8qh／3600。(2)又由工质扬程h=10。(P2一P1)／y，(3)可得出给水泵汽轮机用汽量q=P／[(h一h)'7]，(4)式中：q．为给水泵汽轮机用汽量，kg／s；P为工质功率，kW；h为工质扬程，in；g为汽动给水泵的给水流量，t／h；p和P分别为汽动给水泵的进、出口压力，MPa；y为给水重度，N／m；h和h为给水泵汽轮机进、排汽的比焓，kJ／kg；r／。为汽动给水泵组效率。则给水泵汽轮机的功率P。=q。×(h1一h)。(5)2种启动方式的能耗比K：Pq：。(6)d,／3UICOS∞2。2各负荷工况下运行参数和计算结果分析在对汽动给水泵和电动给水泵启动方式的能耗分析计算时，应考虑到机组的工况对2种启动方式能耗的影响，因此，应分不同负荷阶段分别进行计算。华能东方电厂350MW机组在启动过程中，锅炉要求最低给水流量为300t／h，，相应机组负荷约为70MW且电动给水泵给水出力能够满足机组180MW以下负荷要求。因此，本文分别选取83，100，120，160和180MW各负荷下华能东方电厂一期(电泵