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300MW機組電泵備用啟動方式探討

時間:2017-10-19 9:21:00   來源:本網   添加人:admin

  300MW機組電泵備用啟動方式探討吳仲(華北電力大學,河北保定071003)現電泵備用的啟動,這種啟動方式,為提高機組運行的可靠性和靈活性,提供了新的思路。

  1概述隨著國民經濟的快速發展,能源的短缺已逐漸呈現于世人面前。故節能降耗111成為當前急迫的問題。現對大中型火電機組的節能措施進行探討,為電廠節能帶來新的思路。

  我國新建的大中型電廠,多數均為300MW及其以上的機組,這些大型火電機組給水泵的耗功約占主機容量的2% ~4%,在這種情況下,機組多采用變速小汽機為原動機驅動給水泵,可以使機組大大減少廠用電率,具有較好的經濟性。

  目前,300MW汽輪發電機組,其鍋爐給水系統主設備由2臺汽動給水泵和1臺電動給水泵組成。汽泵一般設計有兩路汽源,即:高壓汽源和低壓汽源,以保證機組正常運行的需要。根據主機和給水泵汽輪機形式的不同,一般情況下,高壓汽源取自冷再蒸汽或取自主蒸汽;低壓汽源取自主機四級抽汽。

  正常工作時采用低壓汽源,當低壓汽源不滿足給水需要時,自動切換為高壓汽源供汽,以提高機組運行的可靠性。但在機組啟動時,汽動給水泵組由于沒有工作汽源而無法啟動,只能依賴于電動給水泵,系統缺少備用,降低了系統的可靠性和靈活性。在電泵故障時,影響機組啟動,嚴重時將延遲啟動時間,有必要進一步研究給汽泵設置合適的啟動備用汽源,探索1種機組電泵作為備用泵的啟動方式。

  2電泵啟動方式的缺陷2.1耗電多啟動時間長300MWf機組電泵備用啟動方式探討300MW機組在啟動時,先啟動電泵給鍋爐上7水主機負荷上升到80%時解除電泵,主汽輪機帶40%負荷以后,汽泵小汽輪機才開始沖轉。一次啟云動電泵從投入到解除平均工作時間為:熱態啟動約6h,冷態啟動約15h,初安裝或大修后第一次帶負荷約32h.電泵的電機功率為5500kW,―次啟動電泵耗功:熱態約3萬kW%冷態約8萬kW,安裝或大修后第一次帶負荷約18萬kW°h.機組在冷態起動中,汽動給水泵沖轉后仍需進行暖機、暖泵近2h,以降低泵組的振動,從而使整個機組冷態起動時間延長近2h.可見此時的廠用電大大增加,降低了機組的經濟性。

  2.2高壓備用汽源不能增加機組啟動的靈活性由于給水泵汽輪機的高壓備用汽源取自本機冷再蒸汽或主蒸汽,二者都必須在鍋爐點火并升到一定負荷后,才可向汽泵供汽,不能實現機組的汽泵啟動;一旦鍋爐MFT,也就失去了汽源的備用作用,汽泵必須停運,無法實現帶汽泵停機。可見,原設計的所謂高壓備用汽源,僅僅是機組低負荷運行時的補充汽源,并不具備在正常汽源失去時的備用功能,可靠性不高;同時,在電泵故障的情況下,無法滿足機組啟動的要求,降低了機組啟動的靈活性。若電泵出現故障,將直接影響啟動甚至延誤啟機。

  2.3電泵系統龐雜且事故率高電動給水泵組由電動機、主給水泵、前置泵、液力偶合器、輔助油泵、油冷卻器、各種冷卻水系統等組成。液力偶合器為一級增速,勺管調節。啟動電泵需大量的輔助性工作,如:投入冷卻水系統、向主泵及前置泵內注水、投入機械密封水、暖泵、投入潤滑油及工作油系統等。啟動后的電泵亦需要多方面的維護。機組啟動時,既需要啟動電泵又需要啟動汽泵,增加了啟動的工作量,亦增加了事故率。

  3電泵備用啟動方式的可行性探討給水泵汽輪機的高壓備用汽源取自本機冷再蒸汽或主蒸汽。因此,要使機組能夠實現電泵備用方式的啟動,首先要解決就是汽源的問題。一般情況下,這個問題可以通過鄰機供汽12或是使用電廠輔汽131來解決。

  3.1使用鄰機供汽機組點火、沖轉、暖機直至帶較低負荷,其鍋爐汽包壓力都較低,汽泵不需要太高轉速即能向鍋爐汽包供水。

  3⑴MW汽機四抽在設計中,已充分考慮到電廠的用汽需要,額定負荷時,不但可滿足自身用戶62t/h的用汽需要,還能再提供40t/h的額外抽汽,因此四抽蒸汽量有一定裕度表1蒸汽參數項目主機抽汽輔助蒸汽蒸汽壓力/MPa蒸汽溫度/°c蒸汽流量/t.h比較上述2種可能實現電泵備用啟動方式的汽源參數,可見輔助蒸汽的設計參數與主機的抽汽參數(四抽抽汽)很匹配,能有效的避免汽源切換時的擾動。并且輔助蒸汽系統的設計流量為5~210t/h,因此,輔助蒸汽系統的參數和容量均能夠滿足給水泵汽輪機的使用要求。

  電廠的輔助蒸汽系統一般設計為多臺機組公用,且互為備用。本機的冷再蒸汽和主機抽汽均能向輔助蒸汽系統供汽,因而采用輔助汽源具有很高的可靠性。

  4電泵備用啟動方式的意義機組使用鄰機供汽或使用輔汽作為給水泵汽輪機啟動、備用汽源,在啟停機時,用這些備用汽源沖轉汽動給水泵組,取代電泵給鍋爐上水,可以縮短啟動時間;降低廠用電率;提高機組啟動的靈活性,避免由于電泵缺陷所造成的延誤啟動現象,從而大大的提高了電廠的效益。

  4.1減少啟動時間能提高機組效益由于汽泵的啟用,使輔助蒸汽在小汽輪機內做完功后排入主機凝汽器,大量蒸汽在凝汽器內遇冷,凝結成水,蒸汽體積驟然縮小,形成真空,這樣能夠使機組凝汽器快速建立真空,縮短沖轉前抽真空的時間。另外,啟動時用沖轉小汽機的蒸汽,代替主蒸汽或主機抽汽先行暖機,避免了以往啟動方的大機等小機的現象,更進一步的節省了啟動時間。

  4.2降低廠用電率啟動時不用啟動電泵,而是用汽泵給鍋爐上水,此時消耗的是蒸汽,而不是電能,可使廠用電率下降,提高電廠的經濟性。

  4.3增加系統備用不用電泵作為啟動泵,而直接用汽泵,增加了機組的啟動備用泵。以往的啟動方式設計電泵作為機組啟停時唯一的給水泵,而應用了汽泵作為啟動泵后,機組的啟動泵變為3個,即2臺汽泵,1臺電泵,此時的電泵作為啟動備用泵,一旦以輔汽帶動小汽機驅動汽泵出現故障,則可以切換電泵啟動,而不耽誤整個機組的啟動。因此,采用汽泵啟動,必將大大提高機組啟停的靈活性。

  4.4減少事故率不用電泵作為啟動泵,而直接用汽泵,避免了電泵事故的發生。由于電泵系統龐雜,維護量較大,出現故障的幾率較大。使用汽泵代替電泵,則使電泵的故障率下降,避免了由于電泵的故障所帶來的延長啟動時間的現象,提高了機組的安全性及可靠性。

  5結束語隨著越來越多大型機組的投入使用,電泵備用啟動的啟動方式也逐漸被電廠重視。由于電泵啟動的時候,需消耗大量的廠用電,尤其是1組也在逐漸增多,無電泵啟動所能帶來的經濟效益就更加巨大了。利用電廠輔助蒸汽或鄰機抽汽沖轉小汽輪機帶動給水泵,實現電泵備用啟動,使機組運行的可靠性和靈活性大大提高,還給電廠帶巨大的經濟利益,是電廠節能的方法之一。

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