浅谈火电厂开式水泵系统季节性停运改造

于洪军

（国电石横发电有限公司，山东 肥城 271621）

1 系统介绍

国电石横发电有限公司三期5#、6#机组是上海汽轮机厂K156 型产品，2007 年投产，2010 年进行了供热改造，循环水系统为闭式供水方式，冷却方式为自然通风冷却塔冷却，水源为地下水和黄河水。开式循环冷却系统冷却水由循环水至凝汽器入口电动门前的管道接出，经开式泵升压后与其用户交换热量，回水接至凝汽器循环水回水电动门后管道。开式泵所配电动机：功率220kW，电压6000V，电流26.4A，额定流量1800m3/h。其用户主要包括闭式水热交换器、真空泵工作水冷却器，均为板式冷却器，如图1 所示。

图1 原开式水系统图

2 开式水泵冬季停运可行性研究

2010 年供热改造，汽轮机采用从中、低压缸的联通管道开孔，引出供热管路，同时在联通管上加装调整蝶阀实现供热抽汽。一般汽轮机额定负荷下通过联通管进入低压缸的进汽量约为600t/h，冬季供热抽汽后，抽汽量一般在200t/h 左右，进入低压缸的进汽量减少，虽然循环水泵已倒至低速运行，但仍然使循环水温度维持在较低水平。根据统计数据，每年冬季供热期间，开式水温度一般在10℃以下。因其水温较低，闭式水热交换器需要的开式水量较少，一般为了维持闭式水温在25～30℃以利于各闭式水用户的温度调节，经常需关闭式水热交换器开式水侧出入口门，这样不但增加了开式水系统阀门的节流损失，而且使开式泵的流量与功率严重不匹配，造成了电量的大量浪费。因此，冬季机组供热期间开式水泵基本具备停运条件。

3 开式水泵停运改造

3.1 真空泵冷却水系统改造

针对真空泵工作水冷却器，由于真空泵工作水温度对真空泵的出力影响较大，真空泵运行过程中必须保证足够的冷却水量和冷却水压力，但若开式水泵停运后，虽然可以保证冷却水流量，但压力偏低，会对真空泵工作水温度产生较大影响。对此问题我们就近从水源井补水管路上引出一路冷却水，经2 台互为备用的管道增压泵升压后供给真空泵工作水冷却器，如图2。

图2 真空泵冷却水系统改造后的开式水系统图

3.2 系统逻辑改造

（1）加装真空泵工作水温度DCS 测点。为了便于对真空泵工作水温的连续监视，安装了真空泵工作水就地测温元件，利用该元件将工作水温度上传至DCS 系统，实现运行人员远方连续监视。

（2）增加管道增压泵联锁。管道增压泵的启停方式由就地接至DCS 画面，分别设置了“真空泵工作水温度高备用增压泵泵自启”和“运行增压泵跳闸备用泵自启”联锁保护，同时设置了相关光字牌报警。

（3）解除开式泵与其出口门间的相关联锁。将开式泵停运联关出口门的联锁解除，保证开式泵停运后其出口门保持在开位，并且在出现紧急情况时开式泵能迅速启动，提高开式水运行方式改变后的安全性。

3.3 开式水运行方式调整

根据石横公司三期开式水系统的相关改造，结合系统冬季运行工况，通过认真分析与研究,正常运行中真空泵工作水冷却器冷却水由开式水倒至管道增压泵供水。开式泵全停后，将开式泵进出口门全开，保持闭式水热交换器开式水侧进出口门全开，利用循环水系统的供水经开式泵内过流对闭式水进行冷却。

4 改造效果

开式水泵全停后，通过全停后连续10 天的运行数据观察（表1）可以看出，闭式水温度基本维持在30℃以下，各闭式水用户温度调节正常。真空泵工作水温度基本维持在24℃左右。从机组真空参数变化趋势来看，真空泵出力正常，并未受到真空泵工作水温度变化的影响。

表1 开式泵停运后相关参数统计表

5 效益检查

按石横公司三期双机开式水泵冬季停运100 天计算，开式泵功率为220kW，真空泵供水管道增压泵功率11kW，在整个开式泵停运期间节约电量约为50 万kW·h，创造经济效益约21 万元。开式水泵停运后，相当于增加了凝汽器循环水量，凝汽器真空增加了0.02kPa，相当于发电煤耗降低了0.06g/kW·h。

6 结语

石横公司三期开式水系统改造后，运行效果表明，北方寒冷地区，特别是中排供热机组季节性停运开式泵是可行的，节能效果显著。由于技改方案简单，现场施工方便，投资小，收益高，改造方案可以推广使用。