1、供热机组汽动给水泵改造经济运行分析the 300mw heating unit steam movesthe feed pump to transform the economical movement analysis【摘 要】大唐洛阳热电厂两台300mw供热机组给水泵配置原为三台50%容量电动给水泵，两运一备。为了节能减耗，增加外供电量，将给水泵配置改造为两台50%容量电动给水泵和一台100%容量的汽动给水泵。本文介绍了改造完成后，汽动给水泵和电动给水泵技术经济性的对比分析，得出了采用汽动给水泵优于电动给水泵的结论，对同类型机组具有借鉴作用。【关键词】汽泵 经济性 对比 分析abstrac
2、t the datang luoyang thermal power plant two 300mw heating unit feed pump disposition is three 50% capacity electrically operated feed pumps originally/ as soon as two transport prepares/ in order to conserve energy the comminution/ outside increases the electricity supply capacity/ was two 50% capa
3、city electrically operated feed pumps and 100% capacity steam moves the feed pump the feed pump disposition transformation/ this article introduced after the transformation completed/ the steam moved the feed pump and the electrically operated feed pump technology efficient contrastive analysis/ obt
4、ained has used the steam to move the feed pump to surpass the electrically operated feed pumps conclusion/ has to the same type unit profits from the function/key words steam pump efficiency contrast analysis0 概述随着我国经济的快速增长，能源消耗也快速增长，我国单位gdp能耗是发达国家数倍，为了实现经济可持续发展，节能减耗是当前社会的责任也是可持续发展的必要条件。作为能源的消耗大户，我厂
5、的节能减耗显的更加重要。同时，随着“厂网分开，按能耗排序上网”的逐步实施，节能降耗，为电厂的电价提供了极大的竞争力。我厂2300mw供热机组自投运以来，厂用电率和单位煤耗一直在同类机组中属于高厂用电率和高煤耗。同时由于我厂所在地域上网条件受限，负荷一直在50%到75%之间，年平均负荷不到70%，为了降低厂用电率和单位煤耗，结合实际对给水泵进行了电泵改汽泵改造，并对两者在经济性和其它方面进行了对比分析。1 电动调速给水泵与汽动调速给水泵工作原理电动调速给水泵工作原理是定速电机液力耦合器给水泵，给水泵负荷变化通过液力耦合器调速来实现。液力偶合器是通过控制工作腔内工作油液的动量矩变化，来传递电动机能
6、量并改变输出转速的，电动机通过液力耦合器的输入轴拖动其主动工作轮，对工作油加速，被加速的工作油再带动液力耦合器的从动工作涡轮，把能量传递到输出轴和负载。但定速电机仍由外部供电，电动机仍全速运行。汽动调速给水泵工作原理是汽轮机直接驱动给水泵，给水泵负荷变化通过汽轮机转速变化来实现。给水泵汽轮机是通过控制进汽量来改变转速及改变给水泵负载。2 电动调速给水泵与汽动调速给水泵的节能比较2/1 功率损耗的原因电动调速给水泵除电动机本身功率损耗外，液力耦合器也存在功率损耗，且其损耗可能达到5%左右，低负荷时更高。由于泵的流量与转速一次方成正比，因此当机组负荷降低时，给水泵的转速就会下降；液力耦合器的效率基
7、本上随输出转速成正比降低，当输出转速降低时（机组负荷降低时），液力耦合器的效率下降的很快。汽动调速给水泵功耗损失是汽水热耗损失，其损耗客观上讲是相对大机。采用驱动汽动给水泵的蒸汽是从主机的中压缸抽出的，因为主机的低压缸效率一般都很高（就我厂来说，实测平均效率91/66%），而给水泵汽轮机的效率相对较低（本次改造采用的给水泵汽轮机效率为83/2%），另外还有管路损失，因此同主机相比，同量同品质的蒸汽所转换出来的电量要比主机少。 作者简介：李强 （1982-），男，河北定州人，汉族，助理工程师，高级工，本科，工学、管理学双学位 研究方向：火力发电厂集控运行（私人信息：电话：13938875905
8、eail / ）2/2 节能计算比较 2/2/1 热平衡方法计算 计算依据：主机厂电泵驱动和汽泵驱动时的热平衡图，电泵耗电功率采用电厂运行一年所占厂用电率的实测值2/7%，锅炉效率、管道效率按相同数值，年运行按5000小时计算。 表1：热平衡对比结果：序号工况单位额定纯凝tha工况（电泵）额定纯凝tha工况（汽泵）项目1每小时总发电功率kwkw300000 300000 2主蒸汽进汽量kg/h待添加的隐藏文字内容2874450 889780 3每小时凝汽器排汽量t/h558/14 569/884煤低位热值kj/kgkj/kg19650 19650 5总热耗率kj/kwhkj/kwh7682/4
9、0 7838/30 6锅炉的效率炉%92/61 92/61 7管道效率管%97 97 8供电标准煤耗率g/kwhg/kwh318/75 317/17 9综合厂用电率 %9/10 6/40 10每小时对外供电量kw272700 280800 11机组运行小时数h5000 5000 12采用汽泵降低供电煤耗g/kwh1/5813采用汽泵每年多发电量kw/h40500000根据表中的数据可以看出，采用汽动给水泵驱动，额定负荷下煤耗降低了1/58 g/kwh，同时每小时多供电8100度电量，按每度电0/1元的利润，一年的利润约为400多万，经济效益非常可观。根据我厂现阶段的负荷情况，我厂的负荷经常处在
10、150mw200mw之间，低负荷时采用汽泵的节能减耗效果更好，低负荷时，采用汽动给水泵相当与增加主汽量，等同于主机增容，效率会提高；另外低负荷时，根据液力耦合器的效率曲线，它的效率降低很低（50%以上负荷时，为了保证机组安全运行，必须开启两台电动给水泵，因此单台给水泵负荷很低），但汽动给水泵效率在100%40%之间都不会降低很多（83/2%75%）/因此低负荷时采用汽泵节能减耗效果更好。低负荷时的比较见下面效率估算和实测节能比较。2/2/2 效率估算法效率计算是给水泵汽轮机所耗的蒸汽在主机低压缸利用的效率然后转换成电量后电动给水泵利用的效率与汽动给水泵利用的效率相比，由于这种算法没有考虑到其它
11、系统带来的影响，但是比较直观，其比较结果只能做参考。 计算公式：采用电泵驱动电泵igtmfee汽泵驱动汽泵ipie计算依据：i为主机低压缸内效率，91/66；g为发电机效率，99；t为变压器及输电效率，98；m为电动机效率，97；fe为液力耦合器效率，95%（100%负荷）、80%（85%负荷）、72%（75%负荷）、58%（60%负荷）；e为发电机组机械效率，97；ip为小汽机内效率，83/2%（100%负荷）、81/5%（85%负荷）、 80/3%（75%负荷）、76%（60%负荷）；ip为小汽机机械效率，98；a为给水泵蒸汽利用效率（排汽损失和进汽损失），90%。表2：效率对比计算结果：
12、驱动 主机负荷100%85%75%60%电动给水泵79/45%66/90%60/24%48/53%汽动给水泵73/38%71/88%70/82%67/03% 虽然上表只是单纯把两个设备效率做简单的叠加，除去其它方面的影响，但根据上表可以看出，随负荷在100%60%时，对给水泵汽轮机做功部分的蒸汽利用效率用汽泵时逐步提高。说明低负荷时汽泵的经济性更高。100%负荷计算出来的结果采用电泵高，是因为首先考虑进汽量一致，此时采用电泵相当于主机已超过额定负荷运行，而汽泵运行在额定工况下。2/2/3 实测节能比较表3：电动给水泵改汽动给水泵后在不同负荷下厂用电率对比结果：机组负荷100%负荷90%负荷80
13、%负荷300mw270mw240mw汽泵运行时的厂用电率5/82%6/36%6/52%电泵运行时的厂用电率8/29%9/82%10/5%汽泵与电泵相比厂用电下降2/47%3/46%3/98%根据汽动给水泵改造后的热力性能试验结果分析，改造后相同电功率条件下，机组厂用电率大幅下降，下降幅度如上表所示，仅此一项全年可增加上网电量3705万千瓦时（100%负荷）。仅此可以看出，30万供热机组采用汽泵比电泵经济性要高。（注：上表数据100%负荷是摘录河南电力试验研究院为我厂5号机b级检修后做的热力试验报告提供的数据；90%负荷、80%负荷为本厂2007年12月份的机组实际运行日报指标。）3 电动调速给
14、水泵与汽动调速给水泵的其它方面比较3/1 运行可靠性与检修维护与半容量电动给水泵相比，汽动泵自动化程度较高，操作相对简单，运行稳定，在运行启动过程中，汽动泵升速速率采用程序控制，有效的避免了电动泵瞬间启动对泵各部件的***影响。与全容量电动变速给水泵相比，芯包使用寿命长。从目前国内已运行的30万机组，绝大多数采用汽轮机驱动给水泵，而因为汽动给水泵影响机组运行报告没有听说过。3/2 机组冷热态启动由于我厂有厂用辅助蒸汽汽源，可以采用汽动给水泵进行启动，且系统已设计辅助蒸汽汽源，采用汽动给水泵启动，一次节约47万度电（数据摘自300mw机组降耗导则：冷态启动7万度，热态启动4万度）。我厂改造后第一次
15、温态用汽泵启动实际统计节约用电为4/4万度，仍按每度电0/1元（实际应在0/10/392元间取值）的利润计算，仅改造后的第一次温态启动就节约至少0/44万元。3/3 投资与回报根据本次改造做的可研报告投资效益分析，在现有电价和煤价的基础上，改造投资的回收年限分别为额定工况下2年和供热工况下4/5年，投资效益非常可观。4 电动给水泵改汽动给水泵过程中值得借鉴的几点建议 小汽轮机的定速转速设置不宜过高。由于电网的需求，300mw机组深调负荷达150mw，因此在选用小汽轮机时的转速调整范围要合适，定速转速过高将无法满足低负荷时锅炉汽包供水要求。 由于是改造工程，汽动泵改造仅拆除一台电动给水泵，仍保留
16、的两电动给水泵作为备用泵，完全可以满足机组启动和满负荷运行要求，同时从目前的运行情况来看，小汽轮机采用主机四段抽汽完全能够满足机组额定负荷运行时锅炉的给水需求。因此，从节约改造费用和简化运行系统方面考虑，建议取消高压备用汽源系统，同时为了采用汽动给水泵启动，有条件时增加辅助蒸汽汽源。 油质污染控制对转动设备的安全稳定运行影响很大，因此，建议汽动给水泵组油系统应配置在线专用油净化装置。同时为了减少机组非计划停运情况，给水泵汽轮机控制油易采用***的油系统更为稳妥。 对于需要进行盘车的小汽轮机，应采用高速盘车，确保在最低盘车转速下，满足给水泵机械密封水自循环的要求。 由于采用排汽至主机凝汽器的方式，使主机凝汽器的排入热能增加，虽然主机凝汽器可以满足正常运行，但相对富裕余量减小。如果运行比较久的机组，凝汽器换热管已到使用寿命，建议在改造时，同时进行凝汽器的改造工作，考虑适当的凝汽器***面积的富裕量。 由于是改造工程，改造过程中每个设备都要根据现场情况考虑设备的外形尺寸、接口位置及安装的难易程度（我厂改造时由于忽略集中油站的外形尺寸，导致设备到货后无法整体搬运至安装位置，不得已将集中油站解体运送到位后再组装，增加了安装的工作量）。7/ 给水泵汽轮机的选型和安装位置应根据现场实际情况进行比较分析，方便安装
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