采用汽动给水泵替代电动给水泵上水的改进方案

曾琦，李强，薛鹏

(华电新疆发电有限公司乌鲁木齐热电厂，新疆 乌鲁木齐 830017)

0 引言

华电新疆乌鲁木齐热电厂一期建设规模为2台330 MW亚临界燃煤热电联产机组。该厂2台汽轮机由上海汽轮机有限公司制造，该厂每台机组的给水系统配置2×50%BMCR的汽动给水泵和1台30%BMCR的电动调速给水泵。汽动给水泵组布置在汽机房，其运转层标高为12.6 m，2台给水泵汽轮机头对头布置。锅炉给水泵为上海电力修造总厂有限公司制造，型号为FK6F32M，选用北京电力设备总厂生产的TGQ06/7－1型锅炉给水泵汽轮机，采用双汽源机型。给水泵汽轮机低压汽源除了采用该机的四段抽汽外，还能利用高压辅助蒸汽联箱供汽，中压汽源则采用了该机的再热冷段蒸汽。因此，从实际出发，该厂给水泵汽轮机应该有3路进气汽源，这种设计安装使得运行方式更加灵活。

在正常运行中，给水泵汽轮机采用的是该机的四段抽汽供汽，一旦给水泵汽轮机的低压汽源压力不能满足机组需要时，给水泵汽轮机调门开度会自动逐渐增大以提高给水流量，当给水泵汽轮机调门开度超过50%时，进汽汽源会自动切换为再热冷段供汽，由于切换属于内切，扰动很小，因此，给水流量不会大幅度变化，保证向锅炉连续不断供水。

该厂配备的电动调速给水泵，采用液力偶合器调节，最大工作流量可满足30%BMCR，配置3 600 kW驱动电动机。

1 改进的必要性

1.1 电动给水泵上水方式

2种给水泵相比较，除原动机不同外，其他系统的连接和布置完全一样。2台给水泵汽轮机与1台电动给水泵并联布置，保证锅炉给水供给。在机组启动及停止过程中，锅炉上水的传统方式一般为电动给水泵上水。新疆华电乌鲁木齐热电厂在调试期间，为了更加安全稳定，一直采用电动给水泵上水，机组并网带上负荷以后，在负荷70 MW时，启动1台汽动给水泵运行，在负荷150 MW时，启动第2台汽动给水泵运行。在给水泵汽轮机冲动前，至少保证冲转汽源压力在0.3 MPa以上暖给水泵汽轮机，转速达到3100r/min时，汽动给水泵才能带上负荷，时间至少在1h以上，当2台汽动给水泵并列运行稳定后，停止电动给水泵运行，以做备用。这样，不但影响了机组加负荷，还增加了厂用电率。

1.2 建议改进上水方式

在整个上水过程以及机组并网带负荷过程中，在机组停运后，在锅炉上水过程中，一直采用汽动给水泵或汽动给水泵前置泵进行锅炉上水。进入生产期以来，随着对设备运行特性的掌握及其对运行工况的了解，挖掘设备潜能，以达到节能降耗之目的，在机组启动及停止后，建议采用汽动给水泵为锅炉上水，以节约能耗。

1.3 2种方式的优、缺点比较

传统上水方式操作简单，启、停时间短，但厂用电消耗较大。汽动给水泵上水操作复杂，启、停用时间较长，但厂用电消耗小。经综合比较，采用汽动给水泵上水的效益较为明显，建议采用。

2 改进方案

(1)在机组全冷态启动过程中，冬季上水时间约4 h，夏季上水时间约2 h。在此阶段，锅炉给水可采用静压上水或启动给水泵汽轮机前置泵上水。

(2)根据新疆华电乌鲁木齐热电厂的实际情况，锅炉点火、升温升压、冲转定速并网计划用时6～7 h，在此阶段，可以启动汽动给水泵进行锅炉上水。

(3)机组并网后，接待负荷至100 MW，需时约1 h，在此阶段，采用汽动给水泵为锅炉上水。

(4)在机组滑停阶段，采用汽动给水泵为锅炉上水。发电动机解列后，停止汽动给水泵运行，后期锅炉汽包补水，可采用给水泵汽轮机前置泵上水方式。

(5)备用机组的给水泵汽轮机启动，在全厂2台机组全部停运的情况下，采用启动锅炉供汽至高压辅助蒸汽联箱，再由高压辅助蒸汽联箱供汽至给水泵汽轮机，给水泵汽轮机冲转带动汽动给水泵，根据锅炉上水要求，调整给水泵汽轮机转速为锅炉上水。

(6)在全厂有1台机组运行的情况下，采用邻机的汽源供至该机的高压辅助蒸汽联箱，再由高压辅助蒸汽联箱供汽至给水泵汽轮机，给水泵汽轮机冲转带动汽动给水泵，根据锅炉上水要求，调整给水泵汽轮机转速为锅炉上水。

3 方案实施、人员组织及实践实例

为确保改进方案的可靠实施，发电运行部组织了有经验、操作技能水平高的值班员进行方案的初次具体实施，为改进方案提供了良好的组织措施及技术保障。

2009年11月15日，#1机组冷态启动，采用电动给水泵上水至负荷250 MW，停止电动给水泵运行，共用时14.9 h。2010－04－28，#1机组冷态启动，00:50，启动1－1给水泵汽轮机前置泵给锅炉上水，04:30，锅炉汽包上至点火水位。

08:55，锅炉投入微油点火，09:20，启动1－1给水泵汽轮机为锅炉上水。

14:00，汽轮机冲转条件满足，挂闸冲转。

16:20，机组转速升至3000 r/min。

16:40，#1机组并网。

18:50，#1机组负荷107 MW，给水倒主路运行。

19:20，负荷155 MW，1－1给水泵汽轮机汽源由高辅供倒为本机供。

18:50，负荷170 MW，启动1－2给水泵汽轮机运行。

20:55，负荷250 MW。

经统计，从锅炉上水，至负荷接带至250 MW，共用时 15.2 h。

4 实践过程的难点与解决方法

在采用汽动给水泵上水的实践过程中，在机组负荷90～100 MW时，锅炉需要进行主给水旁路与主路的切换，在切换过程中，汽动给水泵的跟踪较迟缓。这是目前采用汽动给水泵全过程开机中的一个难点。新疆华电乌鲁木齐热电厂技术人员经过分析认为，在采用电动给水泵切换时，锅炉水位较稳定，主要是因为电动给水泵跟踪快，勺管开度一提，给水流量能瞬间提高，可快速满足锅炉给水流量的需要。因此，在使用电动给水泵切换时，汽包水位一般放到－30～－50 mm，这样切换后，汽包水位会出现上升，然后再通过降低勺管开度，稳定汽包水位。而汽动给水泵的调节性能较电动给水泵差，具有一定的滞后性。因此，在短时间内流量不会突然上升，以满足切换过程中的水位扰动。为了解决这一问题，通过几次试验，新疆华电乌鲁木齐热电厂技术人员建议在用主给水切换过程中，保持汽包水位在0～10 mm，切换完后，汽包水位基本能维持在－20～－30 mm，此时汽动给水泵的调节性能的滞后性也逐渐减小，水位能够及时稳定下来。目前，新疆华电乌鲁木齐热电厂技术人员针对这一情况做进一步的研究，力求将汽包水位的扰动降至最小。改进方案实施后，对综合效益计算进行了比对。

(1)根据实际统计，当采用传统方式上水时，从冷态上水开始，至机组负荷250 MW，停止电动给水泵运行，用时14.9 h，消耗厂用电53640 kW·h。

(2)当采用汽动给水泵代替电动行为给水泵上水时，同样冷态启动，共用时15.2 h，给水泵汽轮机前置泵耗电3648kW·h，从启动至负荷250MW，做功用蒸汽量累计49.4 t。

(3)用电动给水泵上水方式耗电，按该厂上网电价计算，共13365元。

(4)用汽动给水泵上水方式，前置泵耗电，按新疆华电乌鲁木齐热电厂上网电价计算，共912元;给水泵汽轮机汽耗，折算成电量10040.6 kW·h，按新疆华电乌鲁木齐热电厂上网电价计算，共2 510.15元。合计3422.15元。

(5)在冷态开机过程中，采用汽动给水泵上水方式，可节约9942.85元。

(6)冷态启动全过程采用汽动给水泵上水的优点是节油，因为按传统方式，负荷70 MW启动1台汽动给水泵，150 MW后启动第2台汽动给水泵，2台给水泵汽轮机并列运行稳定后，负荷大于150 MW，锅炉开始撤油枪。1台给水泵汽轮机从暖管、挂闸、冲转、暖机、带负荷过程最少需要60 min，2台给水泵汽轮机就需要2 h的时间，在这2 h内，锅炉仍然处于投油状态。因此，冷态启动全过程采用汽动给水泵上水还能节约时间约2 h。根据新疆华电乌鲁木齐热电厂每次开机投油情况，为了尽快带到冲转参数，一般采用4支微油加上中层的1支大油枪，2 h共耗油约4.4 t(每支小油枪处理量为75 kg/t，大油枪1.9 t/h)，而新疆华电乌鲁木齐热电厂使用为#0柴油，每吨价格为6600元。折算下来总共节约29040元。

(7)另外，在机组启动过程中，若采用电动给水泵上水负荷最多只能带到100 MW，而采用汽动给水泵则可以直接将负荷带到150 MW，从而免去了中间2 h的冲给水泵汽轮机时间，可以多发电量100 MW，按0.235元/(kW·h)计算，可产生直接经济效益23500元。

(8)从每次节电、节油、多发电量来计算约为58500元，按照新疆华电乌鲁木齐热电厂2台机组1年启动8次计算，1年能产生的经济效益可达468000元左右。

5 结束语

通过此次改进方案的实施，取得了一定的成果。改进方案的实施，开拓了技术人员思路，能够根据新设备的特点，进行探索，以找出更为合适的改进方案。

［1］谌莉.600 MW超临界机组汽动给水泵全程上水经济性分析［J］.华电技术，2009，31(10):19 －21.

［2］杨建平.汽动给水泵前置泵锅炉冷态上水方案优化及实施［J］.华电技术，2009，31(9):53 －54.

［3］王勇，曾跃虎.600 MW机组汽动给水泵烧瓦原因分析［J］.华电技术，2009，31(2):63 －66.

［4］马永辉，王颖晖.电动给水泵运行方式优化［J］.华电技术，2008，30(1):57 －58.