S209FA联合循环机组循环水泵运行方式经济性试验分析

朱意兵，王建伟，刘 江

（神华浙江国华余姚燃气轮机发电有限责任公司，浙江余姚 315400）

S209FA联合循环机组循环水泵运行方式经济性试验分析

朱意兵，王建伟，刘 江

（神华浙江国华余姚燃气轮机发电有限责任公司，浙江余姚 315400）

本文介绍了某S209FA多轴联合循环机组中两台循环水泵运行方式。通过在“一拖一”及“二拖一”两种运行工况下进行了多次试验，并对不同环境温度下第二台循环水泵启动前后机组运行参数的变化进行分析，确定了第二台循环水泵最佳启动时机，为同类型电厂研究循环水泵最佳的运行方式提供参考。

S209FA联合循环；循环水泵；经济性

某燃气轮机电厂机组为二台9FA燃气轮机一台汽轮机的多轴联合循环机组。循环水系统安装有两台循环水泵，设计运行方式为“一拖一”运行时，运行一台循环水泵，气温较高时启动两台循环水泵，“二拖一”运行时启动两台循环水泵。由于循环水泵启动后真空上升，汽轮机负荷增加，发电量增加，但循环水泵启动后相应厂用电量也会上升，所以需要分析不同运行工况下多发电量与多耗厂用电量之间的关系，从而找到循环水泵合理的运行方式。

1 “一拖一”运行方式下数据分析

为验证“一拖一”运行方式循环水泵的经济性，在机组“一拖一”运行，燃气轮机负荷稳定模式下，启动第二台循环水泵，比较启动前后发电量的增加值与厂用电量的增加值，由于燃气轮机负荷不变，多发电量仅为汽轮机有功的增加量。试验数据如表1。

从上表可以看出，第二台循环水泵启动后，厂用电量增加约2．1 MW，但由于循环水温度上升，汽轮机真空的下降，汽轮机有功的增加量逐渐减少，最终多发电量低于多耗的厂用电量。此次试验在环境温度较高的工况下进行，第二台循环水泵启动前真空仅为－93．66 kPa，若环境温度降低，初始真空较高，则第二台循环水泵启动后凝汽器真空上升的幅度更小，汽轮机多发电量也将更小。所以，机组“一拖一”运行方式下，两台循环水泵长时间运行，对机组效率并无提升，应维持单台循环水泵运行。

2 “二拖一”模式下循环水泵经济性分析

2．1 试验过程

环境温度较高，初始真空较低时试验，启动第二台循环水泵，试验过程如下：

（1）第二台循环水泵启动前，机组保持“二拖一”运行方式，单台循环水泵运行，维持两台燃气轮机负荷不变。

（2）10∶07启动第二台循环水泵。

（3）第二台循环水泵启动后1 h内每10min记录相关参数的变化，见表3。

（4）由于第二台循环水泵启动后，循环水温度增加，循环水泵运行较长时间后，在记录相关参数时，取样点的选择上尽量保证环境温度及燃气轮机负荷与第二台循环水泵启动前一致。

试验过程数据见表2。

2．2 试验数据分析

（1）10∶07，第二台循环水泵启动后，与10∶00单泵运行相比，厂用电功率增加2．37 MW，汽轮机负荷增加5 MW，凝汽器真空上升1．87 kPa。多发电量大于多耗厂用电量。

（2）11∶07，第二台循环水泵运行1 h后，与10∶00单泵运行参数比较，凝汽器真空上升1．46 kPa，循环水温度上升约2℃，厂用电功率增加1．92 MW，汽轮机负荷增加2．76 MW。多发电量大于多耗厂用电量。再加上此时环境温度已由21．09℃升至22．61℃，如在10∶00运行工况下，汽轮机增加的负荷应高于此计算值。

（3）对这1 h内增加的厂用电功率及汽轮机增加的发电功率进行比较，如表3。

第二台循环水泵启动后，厂用电量增加基本在2．1 MW左右，尽管由于循环水温度上升，汽轮机真空的下降，汽轮机有功的增加量逐渐减少，但增加量仍大于厂用电增加量，所以，在初始真空为－93．4 kPa的初始工况下，双机运行期间，保持两台循环水泵运行，机组效率有明显提升。

（4）17∶10，双泵运行对循环温度的影响已完全结束，此时环境温度和燃气轮机负荷与10∶00工况基本一致，与10∶00单泵运行参数比较，厂用电功率增加1．91 MW，汽轮机负荷增加3．07 MW，多发电量大于多耗厂用电量。

综上所述，在循环水进水温度为22℃时，两台循环水泵运行经济性好于单台循环水泵运行。但由于此次试验进水温度偏高，初始真空较低，启动第二台循环水泵后真空上升幅度较大，所以汽轮机负荷上升较多。若当环境温度下降，初始真空较高时，真空上升的幅度将较小，汽轮机负荷增加量也相应减小，但第二台循环水泵启动后增加的厂用电量应是一致的，所以可以假定，循环水进水温度应存在一个临界值，高于临界值时，启动第二台循环水泵后汽轮机增加的发电量不足以抵消多耗的厂用电量，此时，应保持单台循环水泵运行。

为找出此临界点，分别在不同的环境温度条件下燃气轮机“二拖一”满负荷运行时做了两次试验。试验数据如表4和表5。

从表4和表5可以看出，循环水进水温度为14℃，初始真空达到－95．76 kPa时，第二台循环水泵启动后真空上升幅度仅为1．1 kPa，低于前两次试验时真空上升的幅度，汽轮机增加的有功逐渐也小于多耗的厂用电量，所以基本可确定14℃为临界温度。

3 结论

通过几次试验分析，可以得出，机组“一拖一”运行时，保持一台循环水泵运行时较为经济，机组“二拖一”运行时，当循环水进水温度为低于14℃时，应维持一台循环水泵运行时，高于14℃时，应启动第二台循环水泵。当然，试验结果数据与机组特性相关，不同机组的临界温度点稍有差异，但此计算统计方法可以在每个电厂现场进行试验，通过试验找到循环水进水温度临界点，在不同工况下选择最合理的运行方式，以达到节约厂用电，增加经济效益的目的。

［1］ 宋绍荣．大容量机组循环水泵存在的问题及其改进［J］．广东电力，2003，（5）：24- 26．

［2］ 陈功．火电厂循环水泵运行方式对机组经济性的影响［J］．汽轮机技术，2007，（2）：70- 72．

Test and analysis of the econom y of circulating pum p operating mode of S209FA Combined cycle unit

ZHU Yi-bing，WANG Jian-wei，LIU Jiang
（Shenhua Zhejiang Guohua Yuyao Fuel Gas Power Generation co．，Ltd．，Zhejiang Yuyao 315400，China）

This article introduces the circulating pump operation mode of a S209FA multi-shaft combined cycle unit．According to the analysis of the parameters changes after the second circulating pump starts in various temperature of“One-and-One”，“Two-and-One”operationmode，find the time when the second circulating pump starts．Give a reference of determining the best operationmode of the circulating pump for the similar type unit．

S209FA combined cycle；circulating pump；economy

TK477

B

1009- 2889（2014）02- 0069- 04