技術(shù)交流300MW機(jī)組循環(huán)水泵運(yùn)行方式探討翟培強(qiáng)(華陽發(fā)電有限責(zé)任公司,河南三門峽472143)[摘要]通過對(duì)1臺(tái)300MW機(jī)組循環(huán)水泵運(yùn)行方式與機(jī)組經(jīng)濟(jì)性關(guān)系的定量分析,提供了--種以循環(huán)水進(jìn)水溫度來確定循環(huán)水泵經(jīng)濟(jì)調(diào)度的方法,并給出了詳細(xì)的計(jì)算過程。[關(guān)鍵詞] 300 MW機(jī)組;循環(huán)水泵;運(yùn)行方式;循環(huán)水溫度[中圖分類號(hào)]TK264.1[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B[文章編號(hào)]1002 - 3364(2004)07 - 0052 - 03在火力發(fā)電廠中,循環(huán)水泵的耗電量約占廠用電功率1 355 kW(單臺(tái)泵)。的20%。因此,廠「用電率的高低與循環(huán)水泵的運(yùn)行方式有著密切關(guān)系。循環(huán)水量的大小(取決于循環(huán)水泵2計(jì)算依據(jù)的運(yùn)行方式)對(duì)機(jī)組凝汽器排汽壓力影響較大,而排汽壓力的變化將導(dǎo)致機(jī)組出力變化。循環(huán)水泵運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性定量計(jì)算主要是確定機(jī)組的當(dāng)循環(huán)水量增加時(shí),循環(huán)水泵的耗電量增加,同時(shí)排汽壓力隨循環(huán)水流量(速)變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)排汽機(jī)組凝汽器排汽壓力下降,機(jī)組的出力增加,反之亦壓力確定后,機(jī)組出力增量與循環(huán)水泵耗電量增量的然。因此機(jī)組最大凈出力與循環(huán)水量應(yīng)有-最佳對(duì)應(yīng)確切值就很容易得出。點(diǎn)(對(duì)周圍環(huán)境溫度變化較敏感),其關(guān)鍵的參數(shù)則是通常在凝汽器熱力計(jì)算中，其基本的傳熱計(jì)算公機(jī)組排汽壓力值。下面以1臺(tái)300 MW機(jī)組為例,具式為:體介紹根據(jù)凝汽器循環(huán)水進(jìn)口溫度等參數(shù)確定循環(huán)水DXr=kXAX O.[1](1)泵的最佳運(yùn)行方式的方法。式(1)中排汽潛熱r、傳熱系數(shù)k.傳熱對(duì)數(shù)溫差O。為未知數(shù),因此這個(gè)方程是無法求解的。仔細(xì)分析式(1)1基本參數(shù)發(fā)現(xiàn),以上3個(gè)未知數(shù)均與排汽壓力有關(guān)。因此,先假定1個(gè)排汽壓力初值,然后即可確定這.凝汽器為N- 16700-1型,2臺(tái)循環(huán)水泵的型號(hào)3個(gè)未知數(shù)。利用式(1)計(jì)算出1個(gè)汽輪機(jī)的排汽流為64LKXL- 25。有關(guān)參數(shù)如下:循環(huán)水進(jìn)口溫度量D,再與原排汽流量D。(循環(huán)水流量未變化前的排twl ,20 C ;循環(huán)水出口溫度twe ,29.51 °C ;循環(huán)水溫升汽流量)進(jìn)行比較,若|D。-D|/ Do≤0. 002] ,則認(rèn)為Oo,9.51 °C ;排汽壓力,5.39 kPa;排汽溫度tp,34. 3假定的排汽壓力即是循環(huán)水流量變化后的真實(shí)排汽壓°C;排汽潛熱ro, 2420.76kJ/kg;排汽流量D.，力。否則，應(yīng)重新進(jìn)行假定計(jì)算,直至合乎要求為止。599 567 kg/h;凝汽器冷卻面積A,16 700 m2 ;清潔系要確定凝汽器循環(huán)水流量(速)變化后對(duì)排汽壓力數(shù)p,0. 80;循環(huán)水流速Cw,2. 35 m/s(2臺(tái)泵) ;循環(huán)水的影響,應(yīng)選定2臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)凝汽器循環(huán)水進(jìn)冷卻管內(nèi)徑ds,23mm;循環(huán)水流量W。為36000t/h.口溫度中國(guó)煤化工行計(jì)算比較。(2臺(tái)泵),W為20000t/h(單臺(tái)泵);循環(huán)水泵消耗電THCNMHG作者簡(jiǎn)介:翟培強(qiáng)( 1965 -),男,河南靈寶人,工程師.華陽發(fā)電有限責(zé)任公司生產(chǎn)部主要從事火電廠節(jié)能監(jiān)督工作。62 | 熱方搜據(jù).2004(07)技術(shù)交流I(3)凝汽器傳熱端差:3基本工況下傳熱系數(shù)k的確定δt=43. 19- 20- 18. 47=4.72 °C(4)傳熱對(duì)數(shù)溫差:(1)凝汽器冷卻倍率的計(jì)算:Ow=18.47/In[(18. 47+4. 72)/4.72]=11.60 °C冷卻倍率m=循環(huán)水流量/排汽流量[23(2)(5)排汽流量:則:m= 36000/599. 56=60.0D1 =7971. 30X16 700X11.60/2 580. 07(2)傳熱系數(shù)ko的計(jì)算:=598511 kg/hko= (D。Xr)/(OtwoXA)(3)傳熱對(duì)數(shù)溫差4.3排汽流量的校核Otmo = Oto/In[(Oto + 8t)/8x][2](4)0D=| D。-D|/ D。= 1599 567- 598511 |/式中:8t為凝汽器的傳熱端差值，599 567=0. 001 8<0.002δt = tp一twa(5)即:當(dāng)凝汽器循環(huán)水進(jìn)口溫度為20 °C,單臺(tái)循環(huán)水δt= 34.3-29.51 = 4. 79 °C[2]泵運(yùn)行且其它參數(shù)不變時(shí),凝汽器排汽壓力為8. 73Otxwo=9. 51/ln[(9.51+4.79)/4. 79]=8.70 °CkPa。ko =599 567X2 420. 76/(8. 70X 16 700)由以上計(jì)算可以得出:機(jī)組出力為300MW而循=9 989.73 kJ/(h*m?.°C)環(huán)水進(jìn)口溫度為20 °C,2臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí),凝汽器的排汽壓力為5. 39 kPa;單臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)凝汽器4循環(huán)水泵單臺(tái)運(yùn)行工況及其參數(shù)的的壓力為8.73 kPa.計(jì)算根據(jù)上述計(jì)算過程中的有關(guān)步驟，參考文獻(xiàn)[4]可計(jì)算出當(dāng)凝汽器循環(huán)水進(jìn)口溫度為5 °C、10 °C.15 °C循環(huán)水進(jìn)口溫度為20 °C ,循環(huán)水泵單臺(tái)運(yùn)行且其時(shí),相應(yīng)2臺(tái)泵與單臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)的排汽壓力見表1和圖它參數(shù)不變時(shí),汽輪機(jī)排汽壓力值由公式(1)假定初值l。通過迭代計(jì)算確定。表1各計(jì)算工況的排汽壓力值kPa排汽流量計(jì)算由公式(1)可推導(dǎo)出:循環(huán)水進(jìn)口溫度/CD、= kXAX Oexn/ n(6)項(xiàng)目1020式(6)符號(hào)下標(biāo)1代表循環(huán)水泵單臺(tái)運(yùn)行時(shí)的工況值。2臺(tái)泵2. 803. 404.285. 39單臺(tái)泵4. 335. 386. 808.734.1傳熱系數(shù) k,的計(jì)算10.00 [當(dāng)僅有循環(huán)水流速變化時(shí),其傳熱系數(shù)ki與循環(huán)8.00水流量成正比:-6.80 單臺(tái)泵，6.00一◆5.39k = koX (W:/W.)0.384(7)4.00*4.33* 4.28 2臺(tái)泵則:k =9 989. 73X (20 000/36 000)". 384“2.002.80* 3.40=7 971. 30 kJ/(h*m2.C)0.00515凝汽器循環(huán)水進(jìn)[溫度/心4.2假定排汽壓力 下的排汽流量計(jì)算循環(huán)水進(jìn)口溫度為20 °C ,通過多次迭代運(yùn)算后，選定排汽壓力為8. 73 kPa。對(duì)應(yīng)的排汽飽和溫度tp=圖1凝汽器循環(huán)水進(jìn)口溫度及其水量變化與排汽壓力的關(guān)系43. 19 C ;排汽潛熱值n1=2 580. 07 kJ/kg。(1)凝汽器冷卻倍率:”中國(guó)煤化玉工況m= 20000/599. 56= 33.36Y3CNMH G(2)循環(huán)水溫升:(1)根據(jù)文獻(xiàn)L 5 ]提供的機(jī)組背壓修正曲線,計(jì)算Ot=r/(cpX m)(8)可得到循環(huán)水泵運(yùn)行方式與機(jī)組出力的關(guān)系(表2)。則:Ot=2 580. 07/(4. 186 8X33.36)=18.47 °C1][ 熱力發(fā)電●2004(07)] 53技術(shù)交流表2循環(huán)水泵運(yùn)行方 式對(duì)機(jī)組出力的影響@ kW由于受運(yùn)行中其它因素的影響,2臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)與循環(huán)水進(jìn)口溫度/C單臺(tái)泵相比，循環(huán)水溫度會(huì)稍有變化。建議在實(shí)際操項(xiàng)目1020作中,單臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí),當(dāng)凝汽器循環(huán)水進(jìn)口溫度機(jī)組出力變化-2520+2 645+4 875升高到13°C時(shí)再啟動(dòng)另1臺(tái)循環(huán)水泵,以免由于循環(huán)循環(huán)水泵耗功變化- 1 355-1355-1 355一1355水泵的啟停導(dǎo)致凝汽器循環(huán)水進(jìn)口溫度在平衡點(diǎn)附近機(jī)組輸出功率變化- 3 875-1730 .+1 290.+3 520φ表中對(duì)機(jī)組出力的影響<2臺(tái)泵與單臺(tái)泵運(yùn)行相比),機(jī)組出力(2)由于循環(huán)水泵僅通過調(diào)整運(yùn)行臺(tái)數(shù)來改變其增加為“+”，減少為“一”;機(jī)組輸出功率增加為“+”,減少為“一”;水泵耗功為“運(yùn)行方式,而不是- -個(gè)連續(xù)的改變過程。因此,對(duì)于目由表2可知，循環(huán)水進(jìn)口溫度在12.2 °C時(shí),所對(duì)前1臺(tái)300MW機(jī)組在承擔(dān)電網(wǎng)調(diào)峰任務(wù)時(shí)循環(huán)水泵應(yīng)的排汽壓力為最佳值。即:當(dāng)凝汽器循環(huán)水進(jìn)口溫采用這種運(yùn)行調(diào)整方式，則顯得靈活性不夠。度在此溫度時(shí),2臺(tái)循環(huán)水泵與單臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行相(3)在實(shí)際生產(chǎn)中,往往由于汽輪機(jī)的效率偏低、比,降低排汽壓力使機(jī)組增加的出力與循環(huán)水泵多耗凝汽器的清潔程度達(dá)不到要求、冷卻塔的冷卻效果變的功持平。此時(shí),2臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行的機(jī)組背壓為差,可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)組凝汽器循環(huán)水最佳進(jìn)口溫度有所3.82kPa,單臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行的機(jī)組背壓為6.06kPa。下降;晝夜環(huán)境溫度、機(jī)組出力的變化等對(duì)循環(huán)水泵運(yùn)(2)由以上分析可知,機(jī)組冷卻塔的出水溫度為行方式調(diào)整有較大影響。12.2°C,在此取冷卻塔的端差(冷卻塔的出水溫度與空氣濕球溫度的差值)為5 °C。則空氣的濕球溫度為[參考文獻(xiàn)]12. 2-5=7.2 C,取空氣的相對(duì)濕度為60%,查文獻(xiàn)[1] 四川省電力工業(yè)局,四川省電力教育協(xié)會(huì).汽輪機(jī)及其輔[6]相對(duì)應(yīng)的空氣干球溫度為12 °C ,即:當(dāng)冷卻塔處周助設(shè)備的經(jīng)濟(jì)分析[M].北京:中國(guó)電力出版社.2000.圍的環(huán)境溫度為12 °C時(shí)，投2臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行與單臺(tái)[2]山東電力學(xué)校. 汽輪機(jī)設(shè)備及運(yùn)行[M].北京:電力工業(yè)出版社1979.泵相比,機(jī)組輸出功率不變。[3]鐘史明,汪孟樂 范仲元.水和水蒸汽性質(zhì)參數(shù)手冊(cè)[M].北京:水利電力出版社, 1989.6結(jié)論[4]翟培強(qiáng)、凝汽器循環(huán)水進(jìn)口溫度變化對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性影響的探討[J].華中電力,2002,(6).(1)機(jī)組在300MW工況下運(yùn)行,凝汽器循環(huán)水[5]東方汽輪機(jī)廠 . N300- 16. 7/537/537 - 3型汽輪機(jī)(合缸)進(jìn)口溫度為12. 2 °C時(shí),采用2臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行對(duì)機(jī)組熱力特性計(jì)算書[Z].1992.輸出功率無影響。即:當(dāng)凝汽器循環(huán)水進(jìn)口溫度>[6]哈爾濱電力學(xué)校. 熱工學(xué)理論基礎(chǔ)[M].北京:水利電力12.2°C時(shí),機(jī)組2臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行是經(jīng)濟(jì)的;此時(shí)相出版社, 1983.對(duì)應(yīng)的環(huán)境(空氣相對(duì)濕度為60%)溫度為12 °C。作者撰寫論文摘要及選擇關(guān)鍵詞注意事項(xiàng)《熱力發(fā)電》雜志是國(guó)家中文核心期刊,請(qǐng)您在撰寫論文摘要和選擇關(guān)鍵詞時(shí),按以下要求進(jìn)行:1.摘要以200字為宜。要求語言通順、精煉、具有實(shí)質(zhì)性內(nèi)容(背景材料不寫,評(píng)論性語言不用)，即是全文的縮寫。2.語法運(yùn)用恰當(dāng)。邏輯關(guān)系清楚,指代明確,搭配合理;開頭不用“本文”字樣。3.縮寫詞語交待清楚(外文符號(hào)需要用漢語文字說明其中國(guó)煤化工4.關(guān)鍵詞選3~8個(gè),可顯著表示論文的核心內(nèi)容,最精:MYHCNMH G層面。00000000000<0000<<0000<0000000000<0000<0000<0000< > <64 [ 熱力搜患.2004(07)