汽動(dòng)給水泵在300MW火電機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)中的節(jié)能分析 屏蔽電泵冷態(tài)試驗(yàn)

汽動(dòng)給水泵在300MW火電機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)中的節(jié)能分析 屏蔽電泵冷態(tài)試驗(yàn) 摘要：計(jì)算了在300MW火電機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中，單獨(dú)使用電動(dòng)給水泵滿足鍋爐上水消耗的能量和單獨(dú)使用汽動(dòng)給水泵滿足鍋爐上水消耗的能量，為比較方便，將兩者消耗的能量都統(tǒng)一折算為電能的大小，從而得出汽動(dòng)給水泵在300MW火電機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中的節(jié)能效果比電動(dòng)給水泵要好，在機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中單獨(dú)使用汽動(dòng)給水泵滿足鍋爐上水可以提高火電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)鍵詞：能量；鍋爐上水；給水泵 作者簡(jiǎn)介：談曜（1980-），男，青海西寧人，廣州恒運(yùn)企業(yè)集團(tuán)公司，熱動(dòng)助理工程師。（廣東?廣州?510730） ：TK227.8?：A?：1007-0079（xx）24-0150-02 廣州恒運(yùn)熱電D廠裝機(jī)容量為2300MW，汽輪機(jī)組是由東方汽輪機(jī)廠制造的N30016.7/537/537-8型亞臨界、一次中間再熱、兩缸兩排汽、凝汽式汽輪機(jī)組，熱耗Q0=7962.0kJ/kWh，高壓缸效率gy=81.58%。鍋爐是東方鍋爐廠生產(chǎn)的DG1025/18.2-4型亞臨界、四角切圓燃燒、自然循環(huán)汽包爐。給水泵拖動(dòng)方式：采用2臺(tái)50%BMCR（鍋爐連續(xù)最大蒸發(fā)量）汽動(dòng)給水泵，其備用泵為35%BMCR電動(dòng)給水泵。為提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，決定在機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中單獨(dú)使用汽動(dòng)給水泵，電動(dòng)給水泵備用的鍋爐上水方式。 一、鍋爐上水方式比較 常規(guī)方式啟動(dòng)機(jī)組，鍋爐上水時(shí)采用電動(dòng)給水泵，同時(shí)準(zhǔn)備兩臺(tái)汽動(dòng)給水泵的啟動(dòng)工作，直至機(jī)組負(fù)荷上升到150MW時(shí)，兩臺(tái)汽泵并列運(yùn)行滿足鍋爐上水，停止電動(dòng)給水泵作備用。 單獨(dú)使用汽動(dòng)給水泵的上水方式，即在整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中，電動(dòng)給水泵全程備用不運(yùn)行，汽動(dòng)給水泵通過(guò)控制小汽輪機(jī)的進(jìn)汽調(diào)門，避開汽動(dòng)給水泵組的共振轉(zhuǎn)速范圍，配合鍋爐上水調(diào)門和再循環(huán)門，滿足機(jī)組各個(gè)階段上水量的需求。 二、兩種鍋爐上水方式消耗能量分析 常規(guī)方式從鍋爐上水到機(jī)組負(fù)荷至150MW，電動(dòng)給水泵不間斷運(yùn)行，持續(xù)時(shí)間按機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)曲線約有7.5h，大功率的電動(dòng)給水泵在此期間消耗大量的電能。同時(shí)機(jī)組在低負(fù)荷階段時(shí)，電動(dòng)給水泵和汽動(dòng)給水泵并列運(yùn)行，給水量大于鍋爐蒸發(fā)量，給水泵再循環(huán)門要保持全開，浪費(fèi)了大量能源。本文為計(jì)算方便，只計(jì)算單獨(dú)使用電動(dòng)給水泵滿足鍋爐上水直至機(jī)組負(fù)荷35%BMCR（115MW）時(shí)消耗的電能，此過(guò)程所需時(shí)間按機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)曲線約有7h。 單獨(dú)使用汽動(dòng)給水泵的上水方式，電動(dòng)給水泵全程備用不消耗電能（其輔助潤(rùn)滑油泵功率小，能量消耗本文中忽略不計(jì)）。汽動(dòng)給水泵消耗的能量有：小汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)運(yùn)行消耗的蒸汽能量，為方便比較，后文中將此蒸汽能量通過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)化為電能；小汽輪機(jī)和主機(jī)軸封用汽消耗的蒸汽能量（汽量少且比常規(guī)方式啟動(dòng)時(shí)間僅多1.5h，本文中忽略不計(jì)）；汽動(dòng)給水泵前置泵、小汽輪機(jī)潤(rùn)滑油泵和排煙風(fēng)機(jī)消耗的電能，另外小汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)需要主機(jī)凝汽器提前抽真空，所以還包括主機(jī)真空泵和軸封風(fēng)機(jī)在提前抽真空階段消耗的電能。 三、兩種鍋爐上水方式消耗能量計(jì)算 1.啟動(dòng)過(guò)程中相關(guān)設(shè)備電動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)和電能計(jì)算公式 （1）啟動(dòng)過(guò)程中相關(guān)設(shè)備電動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)如下表1。 表1?啟動(dòng)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù) 電機(jī)設(shè)備名稱 額定電壓（V） 運(yùn)行電流（A） 功率因數(shù) 電動(dòng)給水泵 6000 280 0.917 真空泵 380 208 0.79 軸封風(fēng)機(jī) 380 9 0.89 汽動(dòng)給水泵前置泵 6000 16 0.9 小汽輪機(jī)潤(rùn)滑油泵 380 27 0.89 小汽輪機(jī)排煙風(fēng)機(jī) 380 2.7 0.89 （2）電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中消耗的電能按公式（1）計(jì)算： （1） 式中：W電動(dòng)機(jī)消耗的電能，kWh； U電動(dòng)機(jī)額定電壓（線電壓），V； I電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流，A； cos電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)； t電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間，h。 2.機(jī)組啟動(dòng)使用電動(dòng)給水泵上水 電動(dòng)給水泵上水主要消耗的是電能，從鍋爐點(diǎn)火開始到機(jī)組升負(fù)荷至115MW，按照機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)曲線，時(shí)間大致為7h，電動(dòng)給水泵運(yùn)行平均電流為280A，電壓為6000V，從而根據(jù)公式（1）和表1相關(guān)數(shù)據(jù)可以計(jì)算出電動(dòng)給水泵消耗的電能W電動(dòng)給水泵為： W電動(dòng)給水泵=18677.75kWh 3.機(jī)組啟動(dòng)使用汽動(dòng)給水泵上水 機(jī)組使用汽動(dòng)給水泵上水與電動(dòng)給水泵不同的一點(diǎn)是需要提前建立整個(gè)機(jī)組的真空以便啟動(dòng)汽動(dòng)給水泵，汽動(dòng)給水泵冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)間需要1.5h，也就是說(shuō)汽動(dòng)給水泵在冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中比電動(dòng)給水泵啟動(dòng)方式多用時(shí)間1.5h，即單獨(dú)使用汽動(dòng)給水泵上水在冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中所用時(shí)間為8.5h。在此過(guò)程中汽動(dòng)給水泵輔助電動(dòng)設(shè)備：汽動(dòng)給水泵前置泵、小汽輪機(jī)潤(rùn)滑油泵和小汽輪機(jī)排煙風(fēng)機(jī)消耗的電能按公式（1）和表1相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算得出為： W汽動(dòng)給水泵前置泵=1271.98kWh W小汽輪機(jī)潤(rùn)滑油泵=134.43kWh W小汽輪機(jī)煙風(fēng)機(jī)=13.44kWh 小汽輪機(jī)運(yùn)行需要提前啟動(dòng)主機(jī)軸封風(fēng)機(jī)和真空泵抽真空，主機(jī)軸封風(fēng)機(jī)和真空泵比電動(dòng)給水泵上水方式多運(yùn)行時(shí)間為1.5h，所以汽動(dòng)給水泵上水時(shí)，主機(jī)軸封風(fēng)機(jī)和真空泵比電動(dòng)給水泵上水方式多消耗的電能按公式（1）和表1相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算得出有： W軸封風(fēng)機(jī)=7.91kWh W真空泵=162.22kWh 汽動(dòng)給水泵小汽輪機(jī)消耗的蒸汽在啟動(dòng)時(shí)鄰機(jī)高排汽源，蒸汽流量從小汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)至機(jī)組負(fù)荷到達(dá)115MW，平均約為D=6.5t/h。取理想狀況，在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，鄰機(jī)帶300MW額定