超临界火电机组汽动给水泵再循环漏流对经济性的影响

于志国

摘要：本文针对某给水厂再循环阀漏流进行分析，通过漏流量计算对该机组经济性的影响，并及时进行处理，提高了机组运行的经济性。得出一种给水泵漏流对经济性影响的计算方法，可为同类机组节能经济指标分析提供参考。

关键词：火电机组 汽泵 再循环 漏流 经济性

中图分类号：TK277.8           文献标识码：B

0  引言

现代火电机组中，超临界以上机组在行业中占比逐步上升，对超临界机组的高压给水泵运行可靠性要求更高，在设计工况下，给水泵可满足锅炉最大连续蒸发量的给水要求，但在实际运行中，给水泵再循环阀密封不严和泄漏问题导致给水泵出力异常增大，无法满足锅炉带负荷给水流量要求，甚至出现给水泵超出力情况，对机组安全运行造成了极大的隐患，同时因给水泵再循环的漏流导致机组经济性下降明显，亟需通过理论分析找出再循环漏流对经济性的影响和正常运行的应对措施，满足机组安全和经济运行的要求。

1  系统介绍

该厂一期工程为2×350MW供热机组，给水泵组系统主要包括一台100%容量的单缸、单流、单轴、冲动式、纯凝汽、再热冷段外切换汽动给水泵，及两机组共用的一台30%容量的电动给水泵。电动给水泵只作为机组启停时使用，正常运行时不投备用。

给水泵小汽轮机有三路汽源。工作汽源为主机四段抽汽;备用汽源为再热冷段蒸汽;启动汽源为辅汽联箱供汽。本机工作汽源和备用汽源之间采用外切换的方式。

当主机负荷降到约40%额定负荷（定压）或30%额定负荷（滑压）以下，调节阀开度大于95%，四段蒸汽流量仍不能满足给水泵的功率要求时，布置在备用蒸汽管道上的蒸汽调节阀（切换阀）打开，将备用蒸汽引入，相继通过主汽阀、调节阀，然后进入喷嘴做功（见图2-1-2）。此时，四抽进汽管道上的逆止阀门自动关闭，工作汽源已由主机四段抽汽切换至备用蒸汽。

反之，当主机负荷升至约40%额定负荷（定压）或30%额定负荷（滑压）时，关闭备用蒸汽管道上的蒸汽调节阀（切换阀），四抽进汽管道上的逆止阀门自动打开，主机四段抽汽通过主汽阀、调节阀，然后进入喷嘴做功。此时，工作汽源已由备用蒸汽切换至主机四段抽汽。

汽动给水泵组详细参数见下表1

2  现状及存在的问题

2.1 运行现状

2019、2020年通过参数对比分析，发现给水泵汽轮机供汽调门频繁开大达到切换阀动作值，导致给水泵汽轮机转速和给水流量异常波动，给水泵汽轮机转速明显增高，为防止发生异常情况，通过专业措施限制给水泵出口流量不超汽动给水泵额定流量为限值，必要时限制机组热负荷或电负荷控制给水泵不超出力，对机组的安全和经济运行造成了很大影响，亟需利用机组停运和汽动给水泵组再循环漏流量逐步增大，最大达200t/h，造成给水泵汽轮机用汽量增加10t/h，且机组经济性指标也同比出现较为明显的下降。详细参数见下表2

2.2 存在问题

通过初步判断和数据分析，发现给水泵出口流量增大200t/h，给水泵汽轮机入口蒸汽流量增大10t/h，导致给水泵汽轮机用汽量增大，切换阀频繁连锁打开，给水流量和汽泵转速波动。通过对比数据和试验发现给水泵再循环存在较为严重漏流，是导致小机超出力的主要原因。阀门通流面吹损图见下图1、图2。

3、经济性影响分析

3.1 经济性计算

通过统计，在机组负荷298.49MW工况下，因汽泵再循环漏流导致给水泵汽轮机汽耗量增加10t/h。由其它经济指标计算当前机组负荷对应纯凝工况煤耗310g/kwh，为计算得出10t蒸汽可等效产生多少电量，给水泵汽轮机进汽压力0.78MPa，进汽温度348.49℃，由焓熵图得出小机进汽焓值3158.22kJ/kg;低压缸排气压力2.89kpa，排气温度33.66℃，由焓熵图得出小机进汽焓值2562.69kJ/kg;10t小机进汽继续在汽轮机做功产生的热耗量：

ΔH=（3147.3-2562.69）*10000=5846100KJ

在几乎忽略汽轮发电机组转换效率，则该热量在发电汽轮机组中可产生电能：

ΔP=5846100/3600=1623.91kwh

10t抽汽继续进入汽轮机做功，将增加发电量1623.91kwh

机组效率变化δη=-ΔP/（P-ΔP）=-1623.91/（298.49*1000-1623.91）*100%=-0.547%

影响煤耗上升Δb=-b*δη=-（-0.54%）*310=1.7g/kwh

3.2 应对措施

通过分析得出影响煤耗1.7g/kwh，在机组未停机检修前，通过专业下达运行措施，控制给水泵出口流量不超汽动给水泵额定流量为限值，必要时限制机组热负荷或电负荷控制给水泵不超出力;利用计划停机检修时间，对给水泵再循环阀进行修复，保证设备可靠性。

4、实施效果

通过将给水泵再循环阀解体检查，发现密封面严重吹损，导致给水泵再循环漏流增大，通过更换高硬度密封部件实现再循环阀的修复，经启动试验后，再循环漏流量控制在50t/h，有效保证了给水泵再循环阀的可靠性，提高了机组运行的经济性和安全性。

5、结论

通过对给水泵再循环阀密封面的更换，经过半年的运行和试验，给水泵再循环漏流量得到有效的控制，汽动给水泵再未出现超出力的現象，机组的安全性和经济性得到有效保障，也通过理论计算，得出每多消耗10t/h四段抽汽蒸汽，影响煤耗月1.7g/kwh，为经济指标节能分析提供一定借鉴的意义。

参考文献

[1]林建珍，葛晓然，张以禄，林振松.超超临界机组全容量汽动给水泵组经济性分析[J].能源与节能，2019（03）：76-77.