氢冷器冷却水升压泵在发耳电厂的应用

姚婷

氢冷器冷却水升压泵在发耳电厂的应用

姚婷

（大唐贵州发耳发电有限公司 贵州发耳 553017）

本文重点介绍了发耳电厂4×600MW的1、3号机组，加装氢冷器冷却水升压泵后的控制策略及应用。在保证发电机氢冷器冷却效果的同时，进一步降低原开式水系统的能耗，提高机组经济性方面取得了良好的效果。

发耳电厂；原开式循环冷却水泵；节能

1 前言

大唐贵州发耳发电有限公司1、3号机组开式水系统加装氢冷器冷却水升压泵已于2015年年中改造完成，改造后开式水系统控制分为两个部分，即原有的开式循环冷却水泵控制和氢冷器冷却水升压泵的控制。在夏季机组负荷较高时，采用原开式循环冷却水泵对开式循环冷却水系统进行强制循环冷却。但是在机组负荷较低时，发电机氢冷器及润滑油冷却器发热量较小，而原开式循环冷却水泵电机的功率大，电耗大，尤其是雨季或晚上，电网低负荷阶段，机组负荷均在50～70%额定负荷之间，采用原有的开式循环冷却水泵会造成一定的机组经济性损失。为了提高机组经济性，发耳电厂采用了加装氢冷器冷却水升压泵的控制策略，经过一段时间观察，节能效果良好。

2 原设备概况

大唐贵州发耳发电有限公司1～4号机组开式泵电机采用无锡华达电机有限公司生产的YKK400-6型电机，额定功率为250kW、额定电压为6kV、额定电流为30.5A、转速为990r/min。开式泵采用上海凯泉泵业有限公司生产的KQSN600-M27/485（T）型轴流泵，流量为3200m3/h、扬程为22m、功率为250kW、转速为990r/min。机组运行期间一台开式泵运行，另外一台开式泵处于备用，如图1。

3 原开式循环冷却水泵控制方式概况（以A泵为例）及开式循环冷却水各冷却设备的回水温度曲线

（1）原开式循环冷却水泵的控制逻辑为：

启、停允许：开式循环冷却水泵A允许远方操作

联锁启（相或）：

①A置备用且B运行时出口压力低于0.2MPa；

②A置备用且B运行时故障跳闸。

联锁停（相或）：

①开式循环冷却水泵A运行60S后出口电动门未开；

②凝汽器B循环水B进水压力低于0.05MPa且不是坏质量时凝汽器A循环水A进水压力低于0.05MPa且不是坏质量；

③开式循环冷却水泵A电机轴承温度1或2大于90℃；

④开式泵A电机线圈温度同相量个点均大于130℃。

图1

（2）原开式循环冷却水泵的冷却效果如图2所示。

图2

4 加装氢冷泵后开式循环水系统的设备概况

目前发耳公司1、3号机组开式水系统加装的氢冷泵电机为江苏大中电机股份有限公司生产的YX3-200L-4型电机，额定功率为30kW、额定电压为380V、额定电流为58A、转速为430r/min。氢冷泵为上海上诚泵阀制造有限公司生产的150-125-315型离心泵，扬程为32m、流量为200m3/h、功率为30kW。机组正常运行过程中，原开式泵均停运，且开式泵前、后电动门均打开，同时新加装的旁路管道上的开式冷却水旁路电动门也打开，利用循环水对除发电机氢冷器外的设备进行冷却，而发电机氢冷器利用加装的氢冷泵对其进行强制冷却，同时关闭氢冷器隔离电动门，如图3所示。

图3

5 开式循环水系统加装氢冷器冷却水升压泵后的控制策略及开式循环冷却水各冷却设备的回水温度曲线

加装氢冷器冷却水升压泵后控制逻辑为：

5.1 氢冷器冷却水升压泵

启动允许：允许远操。

停运允许：允许远操且开式泵有一台运行相对出口门开且出口压力不低（大于0.2MPa）且隔离门已开。

联锁启动：无。

联锁跳闸：无。

5.2 开式冷却水旁路门

开允许：允许远操。

关允许：允许远操且任意开式泵运行。

联锁开：开式泵全停延时8s。

联锁关：任意开式泵已运行，且其出口门开，发5s脉冲，（5s脉冲信号过后运行人员可以自由操作）。

5.3 开式水至氢冷器进口电动门

开允许：允许远操且任意开式泵运行且出口门开。

关允许：氢冷泵运行。

联锁开：氢冷泵跳闸或出口压力低（0.2MPa），发5s脉冲。

联锁关：无。

5.4 原开式泵自启（以B运行A备用为例）

A开式泵在备用的情况下以下条件相或：

（1）B开式泵已运行且B开式泵出口压力低于0.2MPa。

（2）B开式泵跳闸5s内且无B开式泵停指令且B开式泵已停运。

（3）氢冷泵停运或氢冷泵出口压力低于0.2MPa，联锁备用开式泵。

5.5 开式水系统加装氢冷器冷却水升压泵后的各设备冷却效果（如图4所示）

6 节能效果

通过现场试验，增加的氢冷器冷却水升压泵能满足机组运行要求，氢冷器冷却水升压泵、开式循环冷却水泵同工况下电流如表1。

表1

图4

按照年平均负荷比例600MW：450MW：300MW=1：3：1的关系，通过上表经加权平均计算得出：氢冷器冷却水升压泵综合电流为（26.6A+3×23.1A+20.5A）/5=23.4A，电机电压400V，开式循环冷却水泵综合电流（28.9A+3×28.4A+29.3A）/5=28.68A，电机电压 6.3kV，则各泵每天耗电通过泵耗电公式W=1.732×UIcosφ得：

每天氢冷泵电耗：

W=1.732×UIcosφ×24=（1.732×400×23.4×0.85×24）/1000=330.715kW·h

每天开式泵电耗：

W=1.732×UIcosφ×24=1.732×6.3×28.68A×0.85×24=6384.07kW·h

则每天节约厂用电为6384.07kW·h-330.715kW·h=6053.356kW·h

节约厂用电率=每天节约厂用电/每天平均发电量×100%，按每天平均发电量10080000kWh（单机平均负荷率为70%计算）

则节约厂用电率为6053.356kW·h/10080000kWh×100%=0.06%

每下降1%厂用电率=3.4kW·h（标煤）

则通过改造后煤耗下降值为0.06×3.4g/kW·h=0.204g/kW·h

节约标煤量=煤耗下降值×发电量×0.935

单机年发电量按30亿kW·h计算，考虑到夏季高压开式水用户需求水量大，需要运行开式水泵，固氢冷泵按每年运行6个月计算，年节约标煤量为［（0.204g/kW·h×30亿 kW·h×0.935）/1000000］/2=286.36t

每年节约成本＝增加供电量×0.37=0.06%×30亿 kW·h×0.37/2＝333000元

我公司1号机氢冷器增加冷却水泵总投资198000.00元，按节约成本价计算，成本回收周期实际时间为6个月，以后每年节约成本333000元。

7 结束语

开式循环水系统加装氢冷器冷却水升压泵对于降低发电能耗，提高机组效率，效果显著，对提高企业竞争力、降低发电成本具有积极意义。收稿日期：2016-9-12

The hydrogen cooler cooling water booster pump in ear power plant application

Yao Ting
（Datang Guizhou Power Generation Co.，Ltd.Guizhou hair ear 553017）

This paper mainly introduces the control strategy and application of the 4×600MW 1 and 3 unit of the power plant，and the cooling water pressure booster pump with the hydrogen cooler.In order to ensure the cooling effect of the generator，the energy consumption of the original open water system is reduced，and the economic performance of the unit is improved.

send the ear plant；original open cycle cooling water pump；energy saving

TM621

A

1004-7344（2016）27-0053-02